关于寻找shape特征(feature)的方法总结

本文介绍了计算机视觉中的形状匹配算法,包括三种实现方法:CV_CONTOURS_MATCH_I1、CV_CONTOURS_MATCH_I2 和 CV_CONTOURS_MATCH_I3,并详细解释了这些方法如何利用Huinvariants进行形状比较。

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计算机视觉中,目前有哪些成熟的匹配定位算法

这个链接涉及到模板匹配的实际问题, 高票答主提到的ESM, 结构特征ASM的, 我都是第一次看到. 即便是我之前在下面提到的ICP算法也没有实际去应用过,计算机视觉的道路任重而道远啊.

computer and machine vision 

 computer vision algorithms and applications, 

加上对应opencv2 cookbook 涉及到的大部分算法

关于寻找shape特征(feature)的方法总结                            

二维物体形状识别方法比较

Compares two shapes.

C++:  double  matchShapes (InputArray  contour1, InputArray  contour2, int  method, double  parameter )
Python:   cv2. matchShapes (contour1, contour2, method, parameter ) → retval
C:  double  cvMatchShapes (const void*  object1, const void*  object2, int  method, double  parameter=0  )
Parameters:
  • object1 – First contour or grayscale image.
  • object2 – Second contour or grayscale image.
  • method – Comparison method: CV_CONTOURS_MATCH_I1 , CV_CONTOURS_MATCH_I2 orCV_CONTOURS_MATCH_I3 (see the details below).
  • parameter – Method-specific parameter (not supported now).

The function compares two shapes. All three implemented methods use the Hu invariants (see HuMoments() ) as follows ( Adenotes object1,:math:B denotes object2 ):

  • method=CV_CONTOURS_MATCH_I1

    I_1(A,B) =  \sum _{i=1...7}  \left |  \frac{1}{m^A_i} -  \frac{1}{m^B_i} \right |

  • method=CV_CONTOURS_MATCH_I2

    I_2(A,B) =  \sum _{i=1...7}  \left | m^A_i - m^B_i  \right |

  • method=CV_CONTOURS_MATCH_I3

    I_3(A,B) =  \max _{i=1...7}  \frac{ \left| m^A_i - m^B_i \right| }{ \left| m^A_i \right| }

where

\begin{array}{l} m^A_i =  \mathrm{sign} (h^A_i)  \cdot \log{h^A_i} \\ m^B_i =  \mathrm{sign} (h^B_i)  \cdot \log{h^B_i} \end{array}

and h^A_i, h^B_i are the Hu moments of A and B , respectively.



### 深度学习生成的语音特征与MFCC特征融合的技术实现 #### 背景介绍 深度学习在语音处理领域取得了显著进展,尤其是在端到端模型的设计上[^1]。然而,在实际应用中,传统的手工设计特征(如MFCC)依然具有重要地位,因为它们能够捕捉人类听觉感知中的关键信息[^3]。 为了充分利用深度学习自动生成的特征以及传统MFCC特征的优势,可以采用多种方式将两者结合起来。以下是几种常见的深度融合方法: --- #### 方法一:多模态输入网络结构 一种简单而有效的策略是构建一个多模态神经网络架构,其中分别对两种类型的特征进行独立编码后再将其连接起来作为后续层的输入。具体来说: - **数据预处理阶段** 将原始音频信号转换成帧级别的MFCC特征向量序列;同时利用已训练好的深度学习模型提取另一组高级语义表示。 - **模型搭建部分** ```python import tensorflow as tf from tensorflow.keras import layers, models def build_fusion_model(mfcc_shape, deep_feature_shape): # 输入分支定义 mfcc_input = layers.Input(shape=mfcc_shape, name="mfcc_input") deep_feature_input = layers.Input(shape=deep_feature_shape, name="deep_feature_input") # 对每种特征单独建模 mfcc_branch = layers.LSTM(64)(mfcc_input) deep_branch = layers.Dense(64, activation='relu')(deep_feature_input) # 特征级联操作 concatenated_features = layers.Concatenate()([mfcc_branch, deep_branch]) # 高阶抽象层 hidden_layer = layers.Dense(128, activation='relu')(concatenated_features) output_layer = layers.Dense(num_classes, activation='softmax')(hidden_layer) model = models.Model(inputs=[mfcc_input, deep_feature_input], outputs=output_layer) return model ``` 这种方法允许不同来源的信息保持其独特性直到最后才被综合考虑,从而可能提高整体性能[^2]。 --- #### 方法二:注意力机制引导下的加权融合 另一种更先进的做法是在融合过程中引入注意力机制,使得模型可以根据当前任务需求动态调整两类特征的重要性权重。这样不仅可以增强表达能力,还能提供一定的可解释性支持。 假设我们已经有了两套特征矩阵X_mfcc和X_deep,则可以通过如下步骤完成带注意力建构的混合过程: 1. 计算各自对应位置上的相似度得分; 2. 归一化这些分数形成最终分配比例; 3. 根据所得比重线性组合原生维度数值构成新的联合表征形式。 代码片段展示如下所示: ```python class AttentionFusionLayer(layers.Layer): def __init__(self, units=64, **kwargs): super().__init__(**kwargs) self.units = units def call(self, inputs): mfcc_feats, deep_feats = inputs attention_scores = layers.Dot(axes=-1)([layers.Dense(self.units)(mfcc_feats), layers.Dense(self.units)(deep_feats)]) normalized_weights = tf.nn.softmax(attention_scores, axis=-1) fused_representation = (normalized_weights * mfcc_feats) + ((1-normalized_weights)*deep_feats) return fused_representation ``` 此方案特别适合那些希望理解哪些特定时间段或者频率区域对于决策贡献较大的场景下使用。 --- #### 方法三:基于元学习框架的自动优化器调参法 如果上述手动设定参数的方法难以满足复杂环境的要求的话,还可以尝试借助超参数搜索算法来自动寻找最佳配置选项。比如通过贝叶斯优化或者其他进化计算手段探索潜在空间内的最优解集,并据此指导整个系统的重新部署实施流程。 不过需要注意的是这种途径往往伴随着较高的时间成本和技术门槛,因此仅推荐给资源充足且追求极致效果的研究团队采纳实践。 --- ### 总结说明 综上所述,无论是采取简单的拼接还是复杂的交互作用模式都可以有效地促进由机器习得的新颖特性同经典工程产物之间的协作关系建立与发展壮大趋势。未来随着理论研究深入和技术迭代更新速度加快,预计会有更多创新性的解决方案涌现出来服务于更加广泛的工业应用场景之中。
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