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深度学习图像分割

深度学习图像分割是一种基于人工智能和机器学习的技术,用于将图像中的不同对象分割成不同的部分。这种技术可以应用于各种领域,包括医学图像分析、自动驾驶、卫星遥感、安防监控等。

在深度学习图像分割中,通常使用卷积神经网络(CNN)等深度学习模型进行训练和分割。这些模型可以通过大量的数据集进行训练,从而学习到如何识别和分割图像中的不同对象。

目前,深度学习图像分割已经广泛应用于各种领域,包括医学图像分析、自动驾驶、卫星遥感、安防监控等。它可以帮助人们更好地理解和分析图像中的信息,从而更好地解决各种问题。

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深度学习图像语义分割

整体实现思路 语义分割一般思路如下: 1)输入图像,利用深度卷积神经网络提取特征 2)对特征图进行上采样,输出每个像素的类别 3)利用损失函数,对模型进行优化,将每个像素的分类结果优化到最接近真实值...U-Net(2015) 生物医学分割图像分割重要的应用领域。U-Net是2015年发表的用于生物医学图像分割的模型,该模型简单、高效、容易理解、容易定制,能在相对较小的数据集上实现学习。...个GPU训练(如此有效的批量大小为16)160k次迭代,学习率为0.02,在120k次迭代时学习率除以10。...④ 训练策略 采用变化的学习率,学习率衰减策略如下(其中,power设置为0.9): image.png 裁剪。...其它模型对比(PASCAL VOC 2012 测试集) 分割效果展示 4)DeepLab v3+ ① 深度可分离卷积 采用深度可分离卷积,大幅度降低参数数量。

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深度学习实战之医学图像分割

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    ,包含原图以及图像分类分割图像物体分割两种图(PNG格式)。...MS COCO是目前难度最大,挑战最高的图像分割数据集。...9.13.3 Cityscapes Cityscapes 是驾驶领域进行效果和性能测试的图像分割数据集,它包含了5000张精细标注的图像和20000张粗略标注的图像,这些图像包含50个城市的不同场景、不同背景...Cityscapes评测集有两项任务:像素级(Pixel-level)图像场景分割(以下简称语义分割)与实例级(Instance-level)图像场景分割(以下简称实例分割)。...全景分割的思路很直观:为图像的每个像素分配语义label和类内实例id,前者用于区分语义信息,后者用于分割实例(因此stuff不具有实例id)。

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    (2)通过基于深度监督误差开发了针对ResNet的高效优化策略。 (3)构建了一个用于state-of-the-art的场景解析和语义分割的实践系统(具体是什么?)...其实就是U-Net 和FPN的思想,在输入图像和前四个最大池化层的输出上附加了两层的MLP,第一层是 128 个 3x3的卷积,第二层是 128个 1x1 卷积。...DeepLab1-v2都是使用带孔卷积提取密集特征来进行语义分割。但是为了解决分割对象的多尺度问题,DeepLabv3设计采用多比例的带孔卷积级联或并行来捕获多尺度背景。...9.9.4 DeepLabv3+ 语义分割关注的问题: 实例对象多尺度的问题。...因为深度网络存在 stride=2的层,会导致 feature 分辨率下降,从而导致预测精度降低,而造成的边界信息丢失问题。

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    9.1 图像分割算法分类 图像分割是预测图像中每一个像素所属的类别或者物体。基于深度学习图像分割算法主要分为两类: 1....语义分割图像中的每个像素分配一个类别,如把画面中的所有物体都指出它们各自的类别。 2....(3)CNN的强大之处在于它的多层结构能够自动学习特征,并且可以学习到多个层次的特征:较浅的卷积层感知域较小,学习到一些局部区域的特征;较深的卷积层具有较大的感知域,能够学习到更加抽象一些的特征。...举例: FCN例子:输入可为任意尺寸图像彩色图像;输入与输出尺寸相同,深度为:20类目标+背景=21,模型基于AlexNet。 蓝色:卷积层。 绿色:Max Pooling层。...对于不同尺寸的输入图像,各层数据的尺寸(height,width)相应变化,深度(channel)不变。 (1)全卷积层部分进行特征提取,提取卷积层(3个蓝色层)的输出来作为预测21个类别的特征。

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    (pooling层会丢失图像信息和降低图像分辨率且是不可逆的操作,对图像分割任务有一些影响,对图像分类任务的影响不大,为什么要做上采样?...9.6 空洞卷积(Dilated Convolutions) 在图像分割领域,图像输入到CNN(典型的网络比如FCN[3])中,FCN先像传统的CNN那样对图像做卷积再pooling,降低图像尺寸的同时增大感受野...,但是由于图像分割预测是pixel-wise的输出,所以要将pooling后较小的图像尺寸 upsampling 到原始的图像尺寸进行预测(upsampling一般采用deconv反卷积操作,deconv...可参见知乎答案如何理解深度学习中的deconvolution network),之前的pooling操作使得每个pixel预测都能看到较大的感受野信息。...因此图像分割FCN中有两个关键,一个是pooling减小图像尺寸增大感受野,另一个是upsampling扩大图像尺寸。

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    9.11 CNN在基于弱监督学习图像分割中的应用 答案来源:CNN在基于弱监督学习图像分割中的应用 - 知乎 最近基于深度学习图像分割技术一般依赖于卷积神经网络CNN的训练,训练过程中需要非常大量的标记图像...如果学习算法能通过对一些粗略标记过的数据集的学习就能完成好的分割结果,那么对训练数据的标记过程就很简单,这可以大大降低花在训练数据标记上的时间。这次粗略标记可以是: 只给出一张图像里面包含哪些物体。...对于给出bounding box标记的训练图像,该方法先使用CRF对该训练图像做自动分割,然后在分割的基础上做全监督学习。...另外如果使用少量的全标记图像和大量的弱标记图像进行结合,可以得到与全监督学习(70.3%)接近的分割结果(69.0%)。...该方法在语义分割mask生成和使用生成mask学习分割生成网络之间反复交替。要实现这种交替迭代学习,关键点就是如何利用类别标注得到较准确的初始分割

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    作者:李慕清 https://zhuanlan.zhihu.com/p/106005484 本文已由原作者授权,不得擅自二次转载 本文总结一下基于深度学习的自然图像和医学图像分割问题中,常用的损失函数...从频率派的角度看深度学习模型,是把输入数据 ? 假设为一个随机变量,服从一个概率分布 ? , 其中的参数 ? 是未知常量。我们需要对 ?...进行求解,但深度学习模型直接得到解析解是不可能的,我们只能求得 ? 来逼近 ? 。...Ronnenberger等人在交叉熵函数中添加了一个距离学习距离,加强模型对类间距离的学习,以在彼此之间非常接近的情况下实现更好的分割,公式如下: ? 其中 ?...(combo loss属于医学图像分割问题中提出来的损失函数,所以放到下一篇《基于医学图像的自然图像和医学图像分割:损失函数设计(二)》中介绍。)

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    由此,我们给出了下面两种可能的分类方式: - 按模型分类:根据实现分割的手段,图像分割可以大致分为传统方法与基于深度学习的方法。...前者依靠纯数学公式推导实现分割,而后者则依靠深度学习结构(如神经网络、随机树等)实现分割。...本文中我们主要介绍基于深度学习图像分割方法,包括语义分割、实例分割和全景分割。 2 为什么要弱监督学习 像前面说过的,图像分割的任务是对每个像素都进行标注。...因此,在深度学习方法中,直观上就需要所有的像素都有真值标注。不难看出,这个要求下,真值标注的生成是极度耗时耗力的,尤其是以人工标注的方式。...因此基于image-level tags的算法大多用于语义分割,或是具有语义分割功能的实例分割或全景分割算法。下面就按照分类介绍部分基于image-level tags的深度学习分割算法。

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    U-net深度学习遥感图像分割原理与解剖

    U-Net是一种流行的深度学习模型,主要用于图像分割任务,特别是在生物医学图像处理中广泛应用。然而,由于其高效且可靠的性能,U-Net也适用于遥感图像分割。...遥感图像分割旨在从卫星或航空图像中识别和分割地表特征(如建筑物、道路、植被等)。...01 U-Net图像分割的原理与框架 01 U-Net的原理 U-Net是一个基于卷积神经网络(CNN)的端到端图像分割模型,其主要特点是其对称的编码器-解码器结构。...2)梯度传播:在深度神经网络中,梯度消失是一个常见问题,可能导致模型学习速度缓慢或难以训练。跳跃连接允许梯度在网络中直接流动,从而缓解了梯度消失问题,提高了模型的训练效果。...03 基于pytorch实现U-Net深度学习模型 import torch import torch.nn as nn class UNet(nn.Module): def __init__

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    图像分割中的深度学习:U-Net 体系结构

    我们知道,深度学习需要大量数据集来训练模型。但这有一定的难度,对于像目标分类这样问题我们常常不能提供足够的数据量。这里的“不能”,往往意味着时间、金钱以及硬件设备。...四、继续学习 U-Net 我们回到生物医学图像分割的案例。 生物医学图像中组织影像最常见的变化是变形(deformation)。...a) 原始图像;b) 标记的分割结果,用不同的颜色标识 HeLa 细胞的不同个体;c) 创建的分割蒙版(黑白);d) 以像素为单位的权重损失图,以便于网络学习边缘像素。...模型的开源代码:https://github.com/neptune-ml/open-solution-mapping-challenge 地图挑战赛中Neptune.ML的结果 3、U-Net对其他深度学习方法的启示...U-Net对不同体系结构以及其他计算机视觉深度学习模型也具有极大的启发意义。

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