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专利号: 201710874127X
申请人: 重庆邮电大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于弱监督与明确闭塞建模的3D汽车对象类表示算法,其特征在于:该算法包括以下步骤:

S1:在训练图片集上标注有对象存在/不存在的标签;

S2:搭建区域卷积神经网络(RegionswithConvolutionalNeuralNetwork,R-CNN)神经网络,将标注完成的图片集统一尺寸后输入R-CNN神经网络中进行2D汽车检测神经网络的训练,得到训练好的弱标签2D汽车检测器;

S3:通过步骤S2的训练,将弱标签训练图片集输入训练好的弱标签2D汽车检测器中,得到粗糙的2D特征信息;

S4:搭建3D汽车闭塞模型,将步骤S3中得到的2D特征信息输入该模型中进行训练,得到汽车的3D信息表示。

2.根据权利要求1所述的一种基于弱监督与明确闭塞建模的3D汽车对象类表示算法,其特征在于:在步骤S3中,所述训练的过程具体为:S201:找出候选框:使用Selective Search方法生成候选窗口,Selective Search方法为:先基于各种颜色特征将图像划分为多个小块,然后自底向上地对不同的块进行合并,合并前后的每一个块都对应于一个候选窗口,最后挑出最有可能包含待检测目标的窗口作为候选窗口;

S202:利用卷积神经网络(ConvolutionalNeuralNetwork,CNN)提取特征向量:先将候选窗口图像尺寸变为227*227,再对每个图像进行扭曲,最后输入到CNN模型中,得到提取的特征值;

S203:利用支持向量机(SupportVectorMachine,SVM)进行特征向量分类;

S204:边框回归:在给定窗口的基础上去预测真实检测框的位置和大小。

3.根据权利要求1所述的一种基于弱监督与明确闭塞建模的3D汽车对象类表示算法,其特征在于:所述步骤S4具体为:S401:将3D对象检测和建模分为两层,第一层是基于小图框架的2D汽车信息表现,通过相对松散的几何约束将视点依赖的部分配置集合在一起,在大图像中找到具有对象姿态的粗略初始估计;第二层是基于局部部分的3D活动形状模型,增加显式遮挡掩模的集合;将物体几何形状紧密地约束到合理的形状,预测当零件被遮挡时的物体形状及遮挡部件的位置;

S402:在第一层中,通过检测图像中部分配置的实例与相应检测器,每个检测到的配置,对于完整对象2D位置和尺度q=(qx,qy,qs)以及对于姿态θ=(θaz,θel)投射相关联的投票;投票以贪婪聚集方法聚类,获得检测假设H,每个具有投票配对的列表{l1...lp}表示对象的存在;

在第一层之后,留下一组稀疏推定的检测,负担昂贵的目标函数;h=(s,f,θ,q,a)表示对象实例,包括形状参数s,摄像机焦距f,方位角、仰角的视点参数θ和汽车掩膜a,以及在图像空间中的平移和缩放参数q;设将3D顶点Xj(s)映射到图像点Xj的投影矩阵P仅依赖于θ和q,f固定,对所有图像有透视效果Xj=P(f,θ,q)Xj(s);拟合模型找到目标函数L(h)的估计为:其中因子 表示在不同点对不同数量的自遮蔽部分进行归一化;Lv是自

遮蔽部分j的证据 如果该部分是可见的,则通过查找图像位置Xj和比例 处的检测分数来找到;部分可能性用背景分数 进行归一化;如果该部分位于遮挡掩模下面,则向该部分分配固定的似然度c;Lc表示测量较大配置对部分j的预测效果:Lο=(οj(s,θ,a0)-οj(s,θ,a))c

其中σij表示协方差,μ表示均值,p表示匹配3D的投影矩阵,a0表示遮挡掩膜,L0表示部分固定分配的度量,N表示预测效果符合正太分布,λ为正太分布参数,vij表示二进制标志,指示在配置内找到哪些部分j,oj为指示功能函数用于遮挡部分建模,i表示汽车遮盖部分的数量;找到一个基于样本的随机大致估计h,维护一组加权样本,每一个对应于物体假设{s,θ,q,a}的空间中的一组不同的值;粒子迭代更新,通过以与当前值为中心的独立高斯重新采样个体参数;除剩余参数外,掩模索引a是离散的;对掩码集进行排序,定义掩码之间的相似性。