深度學習——圖像檢索原理與應用

本書系統論述深度 學 習 圖 像 檢 索 的 原 理 與 應 用。全 書 共 分 為 兩 篇:第 一 篇 圖 像 檢 索 基 礎( 第 1~3 章) , 介紹圖像檢索技術、 深度 學 習 基 礎、 基 於 深 度 學 習 的 圖 像 檢 索 方 法;第 二 篇 圖 像 檢 索 應 用 ( 第 4~8 章) , 以車輛圖像為研究對象, 深入詳細地講述基於深度神經網絡的快速車輛圖像檢測方法、 基於遷移學習 場景自適應的車輛圖像檢索方法、 基於多視角圖像生成的車輛圖像檢索方法、 基於車牌圖像超分辨率重建 的車輛圖像檢索方法、 多模型融合的漸進式車輛圖像檢索方法。附錄 A 和附錄 B分別提供本書實驗所使 用的數據集和源代碼。 本書適合作為從事深度學習圖像檢索技術研究的科技工作者、 專業 技術人員、 高校教師、 研究生及高 年級本科生的參考用書。

目錄

第一篇圖像檢索基礎

第1章緒論

1．1圖像檢索技術概述

1．1．1圖像檢索的分類

1．1．2圖像檢索的技術路線

1．1．3圖像檢索的評價指標

1．1．4圖像檢索的技術難點

1．2圖像檢索的研究方法

1．2．1基於手工描述符的圖像檢索

1．2．2基於距離度量學習的圖像檢索

1．2．3基於深度學習的圖像檢索

參考文獻

第2章深度學習基礎

2．1神經網絡

2．1．1神經元模型

2．1．2感知器和神經網絡

2．1．3誤差反向傳播算法

2．1．4常見的神經網絡模型

2．2深度學習概述

2．2．1捲積神經網絡

2．2．2自動編碼器

2．2．3生成對抗網絡

2．2．4循環神經網絡

2．3深度學習常用框架

2．3．1Theano

2．3．2TensorFlow

2．3．3Keras

2．3．4Caffe/Caffe2

2．3．5MXNet

2．3．6CNTK

2．3．7PyTorch

2．3．8其他框架

2．4本章小結

參考文獻

第3章基於深度學習的圖像檢索

3．1基於捲積神經網絡的圖像檢索

3．2基於生成對抗網絡的圖像檢索

3．3基於註意力機制的圖像檢索

3．4基於循環神經網絡的圖像檢索

3．5基於強化學習的圖像檢索

3．6本章小結

參考文獻

第二篇圖像檢索應用

第4章基於深度神經網絡的快速車輛圖像檢測

4．1引言

4．2問題描述

4．3基於連接合並捲積神經網絡的快速車輛檢測方法

4．3．1連接合並殘差網絡提取車輛特徵

4．3．2多尺度預測網絡推斷車輛信息

4．3．3利用錨點機制預測車輛邊界框

4．3．4網絡訓練

4．4實驗結果與分析

4．4．1數據集

4．4．2評價指標與實驗設置

4．4．3在UADETRAC數據集上的實驗

4．4．4在KITTI數據集上的實驗

4．5本章小結

參考文獻

第5章基於遷移學習場景自適應的車輛圖像檢索

5．1引言

5．2問題描述

5．3車輛遷移生成對抗網絡

5．3．1生成器網絡

5．3．2判別器網絡

5．3．3孿生網絡

5．3．4網絡訓練

5．4基於圖像風格遷移的車輛圖像檢索

5．4．1特徵學習

5．4．2損失函數

5．4．3基於風格遷移的車輛圖像檢索

5．5實驗結果與分析

5．5．1數據集

5．5．2評價指標與實驗設置

5．5．3車輛圖像風格遷移評估

5．5．4車輛圖像檢索性能評估

5．5．5車輛圖像檢索方法對比

5．6本章小結

參考文獻

第6章基於多視角圖像生成的車輛圖像檢索

6．1引言

6．2問題描述

6．3車輛圖像多視角生成對抗網絡

6．3．1車輛視角估計

6．3．2條件生成器網絡

6．3．3判別器網絡

6．4基於多視角的車輛圖像檢索

6．4．1特徵提取

6．4．2距離度量

6．4．3推理過程

6．4．4圖像風格遷移與多視角圖像生成結合的車輛圖像檢索

6．5實驗結果與分析

6．5．1數據集

6．5．2評價指標與實驗設置

6．5．3多視角生成對抗網絡性能評估

6．5．4車輛圖像檢索方法對比

6．5．5車輛圖像檢索消融實驗

6．6本章小結

參考文獻

第7章基於車牌圖像超分辨率重建的車輛圖像檢索

7．1引言

7．2問題描述

7．3車牌檢測與偏斜校正

7．3．1網絡結構

7．3．2仿射變換

7．4車牌圖像超分辨率生成對抗網絡

7．4．1生成器網絡

7．4．2相對均值判別器網絡

7．4．3損失函數

7．4．4網絡插值

7．5基於車牌驗證的車輛圖像檢索

7．5．1孿生神經網絡驗證車牌

7．5．2基於車牌驗證的精確車輛圖像檢索

7．6實驗結果與分析

7．6．1數據集

7．6．2評價指標與實驗設置

7．6．3車牌檢測方法評估

7．6．4車牌圖像超分辨率重建方法評估

7．6．5車輛圖像檢索方法對比

7．6．6車輛圖像檢索消融實驗

7．7本章小結

參考文獻

第8章多模型融合的漸進式車輛圖像檢索

8．1引言

8．2多模型融合的車輛圖像檢索框架

8．2．1基於屬性和身份學習的車輛圖像檢索方法

8．2．2多模型融合的車輛圖像檢索框架

8．3綜合實驗設計

8．3．1車輛圖像檢索融合算法

8．3．2綜合實驗設計

8．3．3實驗運行環境

8．4綜合實驗與分析

8．4．1車輛圖像檢測

8．4．2車輛圖像檢索

8．5本章小結

參考文獻

附錄A本書實驗用到的數據集

附錄B本書實驗使用的源代碼