删除或更新信息,请邮件至freekaoyan#163.com(#换成@)

高斯卷积角:用于叶片图像检索的形状描述不变量

本站小编 Free考研考试/2022-01-02

摘要:植物叶片图像的识别是计算机视觉和图像处理技术在生物学和现代农业中的一个重要应用.其挑战性在于植物叶片种类数量巨大,且许多叶片图像具有很大的类间相似性,使得描述叶片图像的类间差异变得非常困难.提出一种称为高斯卷积角的叶片形状描述方法.该方法用高斯函数与叶片轮廓点的左右邻域向量的卷积产生高斯卷积角,再通过改变高斯函数的尺度参数,生成多尺度的高斯卷积角,组成特征向量.组合各轮廓点的特征向量,构成一个特征向量集合,作为叶片形状的描述子.两幅叶片图像的相似性可以简单地通过计算其高斯卷积角特征向量集合间的Hausdorff距离来进行度量.高斯卷积角描述子具有平移、旋转、缩放和镜像变换的内在不变性,该不变性从理论上得到了证明.该描述子还具有由粗到细的描述叶片形状的优良特性,使得其具有很强的叶片辨识能力.通过用中外两个公开的叶片图像数据集进行算法性能测试,实验结果表明,该方法优于现有的其他同类方法,从而验证了该方法的有效性.



Abstract:Plant leaf image recognition is one of important applications of computer vision and image processing technology to biology and modern agriculture. It is a challenging problem due to the large size of the plant species community and great inter-class similarity, which makes it very difficult to describe the variants between classes of leaf images. In this study, a novel shape description method, Gaussian convolution angle, is proposed for identifying leaf image. For each contour point, its left and right neighborhood vectors are convolved with a Gaussian function respectively to form Gaussian convolution angle. By changing the scale parameter of the Gaussian function, multiscale Gaussian convolution angles are derived to form a feature vector. Combing the feature vectors of all the contour points, a set of feature vectors is built for describing leaf shape. The similarity of the two leaf images can be simply measured by calculating the Hausdorff distance between their feature vector sets. The proposed Gaussian convolution angle descriptor is inherently invariant to translation, rotation, scaling, and mirror transformation which have been theoretically proved in this study. The descriptor also has the excellent characteristics of describing the leaf shape from coarse to fine, which makes it have a strong ability to identify the leaf. Two publicly available leaf image datasets are used to test the performance of the proposed method. The experimental results show that the proposed method outperforms the state-of-the-art methods on leaf image recognition, which indicates the effectiveness of the proposed method.



PDF全文下载地址:

http://jos.org.cn/jos/article/pdf/6015
相关话题/图像 植物 生物学 视觉 技术

  • 领限时大额优惠券,享本站正版考研考试资料!
    大额优惠券
    优惠券领取后72小时内有效,10万种最新考研考试考证类电子打印资料任你选。涵盖全国500余所院校考研专业课、200多种职业资格考试、1100多种经典教材,产品类型包含电子书、题库、全套资料以及视频,无论您是考研复习、考证刷题,还是考前冲刺等,不同类型的产品可满足您学习上的不同需求。 ...
    本站小编 Free壹佰分学习网 2022-09-19
  • 基于偶然正确性概率的错误定位技术
    摘要:基于代码覆盖的错误定位技术是一种常用的错误定位方法,被用来识别与故障相关的程序元素.然而,有研究工作表明,基于代码覆盖的错误定位技术的有效性受到了偶然正确性现象的影响.偶然正确性现象是指程序中包含的错误被执行,但没有产生错误结果的情况,它在实际场景中是非常普遍的.根据以往的研究工作,提出了一种 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-02
  • 支撑机器学习的数据管理技术综述
    摘要:应用驱动创新,数据库技术就是在支持主流应用的提质降本增效中发展起来的.从OLTP、OLAP到今天的在线机器学习建模无不如此.机器学习是当前人工智能技术落地的主要途径,通过对数据进行建模而提取知识、实现预测分析.从数据管理的视角对机器学习训练过程进行解构和建模,从数据选择、数据存储、数据存取、自 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-02
  • 支撑人工智能的数据管理与分析技术专刊前言
    摘要:近年来,支撑人工智能的数据管理与分析技术正成为大数据和人工智能领域研究的热点问题之一.利用和发展数据管理与分析理论技术,为提升人工智能系统全生命周期的效率和有效性提供基础性支撑,必将进一步促进基于大数据的人工智能技术发展与其在更大范围的推广应用.本专刊聚焦在数据管理与人工智能融合发展的过程中, ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-02
  • GPU数据库核心技术综述
    摘要:GPU以其超高速计算能力和超大数据处理带宽受到数据库厂商及研究人员的青睐,以GPU计算为核心的数据库分支(GDBMS)蓬勃发展,以其吞吐量大、响应时间短、成本低廉、易于扩展的特点,与人工智能、时空数据分析、数据可视化、商务智能交互融合能力,彻底改变了数据分析领域的格局.将对GDBMS的四大核心 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-02
  • 多模态视觉语言表征学习研究综述
    摘要:我们生活在一个由大量不同模态内容构建而成的多媒体世界中,不同模态信息之间具有高度的相关性和互补性,多模态表征学习的主要目的就是挖掘出不同模态之间的共性和特性,产生出可以表示多模态信息的隐含向量.主要介绍了目前应用较广的视觉语言表征的相应研究工作,包括传统的基于相似性模型的研究方法和目前主流的基 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-02
  • 基于知识的零样本视觉识别综述
    摘要:零样本学习旨在通过运用已学到的已知类知识去认知未知类.近年来,“数据+知识驱动”已经成为当下的新潮流,而在计算机视觉领域内的零样本任务中,“知识”本身却缺乏统一明确的定义.针对这种情况,尝试从知识的角度出发,梳理了本领域内“知识”这一概念所覆盖的范畴,共划分为初级知识、抽象知识以及外部知识.基 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-02
  • 深度伪造与检测技术综述
    摘要:深度学习在计算机视觉领域取得了重大成功,超越了众多传统的方法.然而近年来,深度学习技术被滥用在假视频的制作上,使得以Deepfakes为代表的伪造视频在网络上泛滥成灾.这种深度伪造技术通过篡改或替换原始视频的人脸信息,并合成虚假的语音来制作色情电影、虚假新闻、政治谣言等.为了消除此类伪造技术带 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-02
  • 基于深度学习的图像隐写分析综述
    摘要:隐写术及隐写分析是信息安全领域研究热点之一.隐写术的滥用造成许多安全隐患,如非法分子利用隐写进行隐蔽通信完成恐怖袭击.传统隐写分析方法的设计需要大量先验知识,而基于深度学习的隐写分析方法利用网络强大的表征学习能力自主提取图像异常特征,大大减少了人为参与,取得了较好的研究效果.为了促进基于深度学 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-02
  • 基于U-Net结构改进的医学影像分割技术综述
    摘要:深度学习在医学影像分割领域得到广泛应用,其中,2015年提出的U-Net因其分割小目标效果较好、结构具有可扩展性,自提出以来受到广泛关注.近年来,随着医学图像割性能要求的提升,众多****针对U-Net结构也在不断地改进和扩展,比如编解码器的改进、外接特征金字塔等.通过对基于U-Net结构改进 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-02
  • 面向AI的数据管理技术综述
    摘要:人工智能技术因其强大的学习和泛化能力已被广泛应用于各种真实场景中.然而,现有的人工智能技术仍然面临着三大挑战:第一,现有的AI技术使用门槛高,依赖于AI从业者选择合适模型、设计合理参数、编写程序,因此很难被广泛应用到非计算机领域;第二,现有的AI算法训练效率低,造成了大量计算资源的浪费,甚至延 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-02