交通場(chǎng)景自動(dòng)語(yǔ)義標(biāo)記算法研究.pdf

1、圖像標(biāo)記的任務(wù)是將圖像中每個(gè)像素標(biāo)記到它所屬的標(biāo)記類別，它是場(chǎng)景理解的重要步驟和基礎(chǔ)，在計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域有著重要的作用。行車視角捕捉到的交通場(chǎng)景圖像信息能準(zhǔn)確的記錄和表達(dá)行車過程中所遇到真實(shí)交通場(chǎng)景。對(duì)行車視角的交通場(chǎng)景圖像進(jìn)行標(biāo)記，能夠?yàn)橹悄荞{駛設(shè)備以及城市交通調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)以及決策提供重要參考信息。針對(duì)行車過程中所搜集的城市交通場(chǎng)景數(shù)據(jù)，研究了單幀圖像語(yǔ)義標(biāo)記以及由多幀構(gòu)成的圖像序列的標(biāo)記方法，提出了具有更高準(zhǔn)確性和魯棒性的語(yǔ)義標(biāo)

2、記模型和視頻語(yǔ)義標(biāo)記方法。本文的主要工作以及研究成果如下：
　　針對(duì)單幀交通場(chǎng)景圖像，提出了一種能夠有效加強(qiáng)圖標(biāo)記效果的多尺度級(jí)聯(lián)層次模型。在單一尺度條件下對(duì)輸入圖像進(jìn)行自動(dòng)標(biāo)記過程中，由于不同語(yǔ)義對(duì)象在不同分辨率下有不同的表現(xiàn)力，利用一種標(biāo)記標(biāo)準(zhǔn)去處理圖像中不同表現(xiàn)力的區(qū)域顯然比較牽強(qiáng)，更不能夠十分準(zhǔn)確的顯示標(biāo)記對(duì)象的表達(dá)效果。本文第一階段工作中提出的模型利用對(duì)不同分辨率的圖像的標(biāo)記，即列出了不同表現(xiàn)力的語(yǔ)義對(duì)象，構(gòu)建了層次標(biāo)記

3、參數(shù)影響和效果反饋的級(jí)聯(lián)分層關(guān)系，利用迭代算法，最終達(dá)到優(yōu)化標(biāo)記效果的目的。為了能夠?qū)δＰ瓦M(jìn)行客觀的測(cè)試，我們?yōu)槟Ｐ偷倪\(yùn)行設(shè)計(jì)了一種有效的迭代算法，并證明了其收斂性。
　　針對(duì)由多幀圖像序列組成的交通場(chǎng)景視頻，我們提出了一種標(biāo)記對(duì)象級(jí)別的超體元圖跟蹤標(biāo)記方法，對(duì)行車視角的交通場(chǎng)景視頻進(jìn)行多語(yǔ)義標(biāo)記。超體元能夠有效的表示前景在時(shí)間和空間上的變化，我們對(duì)超體元圖進(jìn)行了擴(kuò)展，構(gòu)建出一種能夠表示多標(biāo)記對(duì)象結(jié)構(gòu)的超體元圖，通過對(duì)超體元集合所

4、構(gòu)成的標(biāo)記對(duì)象在時(shí)間演進(jìn)的過程中有效跟蹤和預(yù)測(cè)，使得該圖能夠保持交通場(chǎng)景中一些標(biāo)記對(duì)象（如道路、天空、建筑）的相對(duì)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。這種超體元的像素集合的跟蹤能夠長(zhǎng)時(shí)間引導(dǎo)標(biāo)記傳播，應(yīng)對(duì)標(biāo)記對(duì)象遮擋、形變以及顏色等變化。
　　最后，除了編程實(shí)現(xiàn)多尺度級(jí)聯(lián)層次模型和超體元圖跟蹤算法以及證明方法的有效性之外，我們依據(jù)PASCAL標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)建了包含大量有效實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的行車場(chǎng)景數(shù)據(jù)集，并根據(jù)相應(yīng)需求設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了一系列針對(duì)數(shù)據(jù)集的應(yīng)用工具，以供其他研究者