Интеллектуальный анализ данных и распознавание образов
Интеллектуальные системы и технологии
Обработка и анализ изображений и сигналов
А.Е. Жуковский, Е.Е. Лимонова, Д.П. Николаев "Реализация классических алгоритмов анализа изображений через полносверточные нейронные сети"
Машинное обучение
А.Е. Жуковский, Е.Е. Лимонова, Д.П. Николаев "Реализация классических алгоритмов анализа изображений через полносверточные нейронные сети"

Аннотация.

В работе представлены дифференцируемые реализации нескольких классических алгоритмов анализа изображений: детектора краев Канни, детектора углов Харисса и бинаризации Ниблэка. Каждая реализация представлена в виде полносверточной нейронной сети, внутреннее устройство которой в точности повторяет устройство оригинального алгоритма. Использование подобной реализации позволяет настраивать внутренние параметры при помощи градиентного спуска. Как составную часть реализации также представлено обобщение субдискретизирующих (pooling) слоев, позволяющее использовать их совместно с произвольным структурным элементом. Приводится анализ приведенных архитектур сетей и показываются связи с современными подходами.

Ключевые слова:

детектор краев Канни, детектор углов Харисса, бинаризация Ниблэка, полносверточная нейронная сеть.

Стр. 108-116.

DOI: 10.14357/20790279180512

Полная версия статьи в формате pdf. 

Литература

1. Xie S. and Tu Z. Holistically-nested edge detection, ICCV, 2015.
2. Kokkinos I. Pushing the boundaries of boundary detection using deep learning, ICLR, 2016.
3. Maninis K.K., Pont-Tuset J., Arbeláez P. and Van Gool L. Convolutional Oriented Boundaries, ECCV, 2016.
4. Maninis K.K., Pont-Tuset J., Arbeláez P. and Van Gool L. Convolutional Oriented Boundaries: From Image Segmentation to High-Level Tasks, TPAMI, 2018.
5. Pratikakis I., Zagoris K., Barlas G., Gatos B. ICDAR2017 Competition on Document Image Binarization (DIBCO 2017), ICDAR, 2017.
6. Lenc K., Vedaldi A. Learning Covariant Feature Detectors, GMLD workshop at ECCV, 2016.
7. Audet C., Dennis J.E. Mesh Adaptive Direct Search Algorithms for Constrained Optimization, SIAM J. Optim. 17, 2006. p.188–217.
8. Алиев М.А., Николаев Д.П., Сараев А.А. Построение быстрых вычислительных схем настройки алгоритма бинаризации Ниблэка // Труды ИСА РАН. – 2014. – Т. 64. – № 3. – С. 25-34.
9. Jaderberg M., Simonyan K., Zisserman A., Kavukcuoglu K. Spatial Transformer Networks, NIPS, 2015.
10. Sheshkus A., Ingacheva A., Nikolaev D.P. Vanishing Points Detection Using Combination of Fast Hough Transform and Deep Learning, Proc. SPIE 10696, Tenth International Conference on Machine Vision (ICMV 2017), 106960H, pp. 1-8, 2018, DOI: 10.1117/12.2310170.
11. Long J., Shelhamer E., Darrell T. Fully Convolutional Networks for Semantic Segmentation, CVPR, 2015.
12. Niblack W. An Introduction to Digital Image Processing, Englewood Cliffs, PrenticeHall, 1986
13. Harris C., Stephens M. A Combined Corner and Edge Detector, Alvey Vision Conference, 15, 1988.
14. Hahnloser R., Sarpeshkar R., Mahowald M.A., Douglas R.J., Seung H.S. Digital selection and analogue amplification coexist in a cortex-inspired silicon circuit, Nature, 405, pp. 947–951, 2000.
15. Serra J. Image Analysis and Mathematical Morphology, ISBN 0-12-637240-3, 1982.
16. Canny J. A Computational Approach To Edge Detection, IEEE Trans. Pattern Analysis and Machine Intelligence, 8(6):679–698, 1986.
17. Martin D., Fowlkes C., Tal D., Malik J. A Database of Human Segmented Natural Images and its Application to Evaluating Segmentation Algorithms and Measuring Ecological Statistics, Proc. 8th ICCV, 2001.
18. Hinton G.E., Srivastava N., Krizhevsky A., Sutskever I., Salakhutdinov R.R. Improving neural networks by preventing co-adaptation of feature detectors, arXiv:1207.0580, 2012.
19. Ioffe S., Szegedy C. Batch Normalization: Accelerating Deep Network Training by Reducing Internal Covariate Shift, ICML, 2015.
20. Simonyan K., Zisserman A. Very Deep Convolutional Networks for Large-Scale Image Recognition, ICLR, 2015.
 

2024-74-1
2023-73-4
2023-73-3
2023-73-2

© ФИЦ ИУ РАН 2008-2018. Создание сайта "РосИнтернет технологии".