2018校招笔试题-图像算法工程师(深度学习)B卷

2018校招笔试题-图像算法工程师(深度学习)B卷
2018校招笔试题-图像算法工程师(深度学习)B卷

2018校招笔试题-图像算法工程师(深度学习)B 卷

一. 问答题

1. 测试集中1000个样本,600个是A 类,400个B 类,模型预测结果700个判断为A 类,其中正确的有500 个,300个判断为B 类,其中正确的有200个。请计算B 类的准确率(Precision)和召回率(Recall).

2. 简述:A)训练模型时,如果样本类别不均衡,有什么办法解决? B)如何判断模型是否过拟合? C)对于神经网络模型有哪些常用方法解决过拟合问题?

3. 简述:A)神经网络节点的激活函数作用是什么? B)Sigmoid, relu 和softmax 激活函数表达式是什么? C)各自的作用优缺点是什么?

4.给定多层全连接神经网络,每层均有n 个节点,输出层为第L 层,标签是y ,损失函数为均方误差。网络的第l 层( l ∈{1,2,…,L -1,L} )的第j 个节点的输入用 x j l 来表示,输出用 a j l 来表示,激励函数为f(x)。A)请写出损失函数C 的表达式;

B)请推导采用SGD 训练,学习率为η时,第L-1层第i 个节点与输出层第j 个节点的连接权重 w ji (L-1) 的更新量w ji (L-1)

A)包括不限于:1.数据增强,2. Weighted loss ,3. 采样使用部分负样本

B)训练集loss 低于验证集loss 很多;

C)包括不限于:1. 正则化项,2. Dropout , 3. Batch normalization

A)激活函数是为了增强神经网络的非线性性;

B) C)Sigmoid 函数可以增强0附近的梯度,放大信号,梯度计算方便,但对非敏感区域会饱和,造成梯度消失; Relu 函数为单侧抑制,增强

5.Design a three layer neural network whose decision boundary is show in figure, The gray region belongs to class 1, and other region belongs to class 0, Show your network structure, weights and nonlinear activation function.

6. 请计算VGG19的模型大小与计算量大小(输入RGB图片大小为224x224);并指出对其进行模型压缩的思路,模型结构如图所示:

7. 实现一个卷积层的forward 函数,输入map 的shape 为[w, h, ci],卷积核shape 为[k,k,ci,co], padding 大小为p 的zero-padding ,stride 为1,可以使用C++/Python/Matlab 语言。

数字图像处理技术从基础到实战

数字图像处理技术从基础到实战 本课程包含图像处理的基础知识以及案例应用,通过视频教程+在线交流的形式展现,力求为读者提供最便捷、直接的技术支持,解决学员在图像处理相关研发过程中遇到的最具体、实际的技术难点,争取与广大学员分享研发过程中所涉及的功能模块及某些成熟的系统框架,为读者进行科学实验、项目开发提供一定的技术支持。 课程大纲: 第1课数字图像处理概述 1、数字图像处理发发展史 2、数字图像处理是概述? 3、数字图像处理工具箱介绍? 4、数字图像处理常用技能 5、数字图像在计算机中怎么表示? 6、数字图像常用计算机表示类型 7、数字图像转换技巧 8、数字图像数组处理技巧 9、案例演示:常用图像处理技术GUI编程 第2课图像时域变换 1、时域空间概述 2、常见的灰度变换函数 3、直方图的概念 4、时域空间滤波基础 5、什么是平滑空间滤波器? 6、什么是锐化空间滤波器? 7、什么是混合空间增强? 8、案例演示:图像去雾 第3课图像频域变换 1、什么是频域空间? 2、常用的基本概念 3、什么是傅里叶变换? 4、离散傅里叶变换用法 5、多维傅里叶变换用法 6、案例演示:图像频域滤波可视化编程 第4课图像复原和重建技术 1、常见的图像噪声模型 2、空间滤波图像复原 3、频域滤波图像复原 4、逆滤波图像复原 5、维纳滤波图像复原

6、约束的最小二乘滤波图像复原 7、Lucy-Richardson图像复原 8、案例演示:盲卷积图像复原 第5章彩色图像处理 1、彩色图像概述 2、常见的彩色模型 3、伪彩色图像处理 4、全彩色图像处理 5、彩色变换 6、平滑和锐化 7、基于彩色的图像分割 8、彩色图像中的噪声处理 9、彩色图像压缩 10、案例演示:彩色图像处理 第6课小波和多分辨率处理 1、图像中的小波 2、多分辨率处理 3、一维小波变换 4、快速小波变换 5、二维小波变换 6、案例演示:基于小波分解的图像融合案例 第7课图像压缩处理技术 1、压缩处理原理 2、图像压缩处理常用方法 3、案例演示:数字图像水印嵌入及提取案例 第8课形态学图像处理 1、图像形态学概述? 2、腐蚀和膨胀 3、开操作与闭操作 4、击中或击不中变换 5、常见形态学算法 6、灰度级形态学 7、案例演示:图像形态学去噪 第9课图像分割处理技术 1、图像分割注意事项 2、点、线和边缘检测 3、阈值处理 4、基于区域的分割 5、使用形态学分水岭的分割

数字图像处理算法汇总

形态学运算:基本思想是具用一定结构形状的结构元素去度量和提取图像中的对应形状以达到对图像分析和识别的目的。 腐蚀运算:将结构元素中心遍历整个图像,当图像完全包含结构元素时的中心点的轨迹即为腐蚀后的图像,图像变细。腐蚀运算可用于滤波,选择适当大小和形状的结构元素,可以滤除掉所有不能完全包含结构元素的噪声点。当然利用腐蚀滤除噪声有一个缺点,即在去除噪声的同时,对图像中前景物体形状也会有影响,但当我们只关心物体的位置或者个数时,则影响不大。 膨胀运算:将结构元素中心遍历整个图像边缘,中心点的轨迹即为腐蚀后的图像,图像整体变粗。通常用于将图像原本断裂开来的同一物体桥接起来,对图像进行二值化之后,很容易是一个连通的物体断裂为两个部分,而这会给后续的图像分析造成干扰,此时就可借助膨胀桥接断裂的缝隙。 开运算:先腐蚀后膨胀,可以使图像的轮廓变得光滑,还能使狭窄的连接断开和消除细毛刺;但与腐蚀运算不同的是,图像大的轮廓并没有发生整体的收缩,物体位置也没有发生任何变化。可以去除比结构元素更小的明亮细节,同时保持所有灰度级和较大亮区特性相对不变,可用于补偿不均匀的背景亮度。与腐蚀运算相比,开运算在过滤噪声的同时,并没有对物体的形状轮廓造成明显的影响,但是如果我们只关心物体的位置或者个数时,物体形状的改变不会给我们带来困扰,此时腐蚀滤波具有处理速度上的优势。 闭运算:先膨胀后腐蚀,可以去除比结构元素更小的暗色细节。开闭运算经常组合起来平滑图像并去除噪声。可使轮廓变的平滑,它通常能弥合狭窄的间断,填补小的孔洞。腐蚀运算刚好和开运算相反,膨胀运算刚好和闭运算相反,开闭运算也是对偶的,然而与腐蚀、膨胀不同的是,对于某图像多次应用开或闭运算的效果相同。 击中击不中运算:先由结构元素腐蚀原图像,再将结构元素取反去腐蚀原图像的取反图,最后将两幅处理后的图像取交。主要用于图像中某些特定形状的精确定位。 顶帽变换:原图像减去开运算以后的图像。当图像的背景颜色不均匀时,使用阈值二值化会造成目标轮廓的边缘缺失,此时可用开运算(结构元素小于目标轮廓)对整个图像背景进行合理估计,再用原图像减去开运算以后的图像就会是整个图像的灰度均匀,二值化后的图像不会有缺失。 Sobel算子: Prewitt算子: LOG算子: Canny算子:力图在抗噪声干扰和精确定位之间尊求折中方案,主要步骤如下所示: 1、用高斯滤波器平滑图像; 2、用一阶偏导的有限差分来计算梯度的幅值和方向; 3、对梯度幅值进行非极大值抑制; 4、用双阈值算法检测和连接边缘。 Hough变换: 边缘检测:

图像算法工程师的职责概述内容

图像算法工程师的职责概述内容 图像算法工程师需要协助完成项目的系统集成测试、版本交付等工作,对项目实施和维护提供支持。下面是小编为您精心整理的图像算法工程师的职责概述内容。 图像算法工程师的职责概述内容1 职责: 1.负责原有图像算法的改进和新算法的开发; 2.根据项目需求,通过研读相关领域文献寻找解决问题的最优算法; 3.跟踪技术前沿,并对算法性能进行仿真验证; 4.能够搭建计算机视觉算法软硬件测试环境,对算法具体性能进行测试; 5.负责编写算法测试相关的技术文档以及专利相关的文档; 任职资格: 1.模式识别,图像信号处理、计算机、通信、应用数学等计算机相关专业硕士及以上学历;

2.优秀的或2年以上图像算法领域工作经验; 3.熟练C/C++编程语言,熟悉OpenCV的基本算法,有良好的代码习惯; 4.熟练掌握计算机视觉和图像处理相关的基本算法及应用,在图像分割、增强、分类、识别等方面有深厚的算法基础; 5.英文良好,有较强的文献阅读和算法实现能力; 6.优秀的分析问题和解决问题的能力,对解决具有挑战性的问题充满激情; 7、具备以下情况之一者优先: 图像算法工程师的职责概述内容2 职责: 1、负责公司业务中货架图像识别模型学习,维护,更新等工作 2、根据产品研发实际需求,能够独立开发相关的数学模型建立,以及模型的迭代输出实现; 3、产品上线后,持续分析线上识别准确性等指标,优化识别引擎、提高识别效率和成功率;

4、持续跟踪AI的新算法新技术,结合应用场景,为公司业务与技术规划提供决策支持; 任职要求: 1、计算机、机器学习、图像处理、模式识别等相关方向硕士研究生及以上学历 2、2年以上图像识别技术研发经验,熟悉深度学习理论框架 3、熟悉C++、Python,熟悉Tensorflow等主流的机器学习框架; 4、良好的英文技术文献阅读能力,能独立进行英文文献调研、分析和总结; 5、有责任心和团队精神,乐于沟通和合作。 图像算法工程师的职责概述内容3 职责: 1、负责公司产品图像处理算法的维护、新产品图像处理算法的预研和开发; 2、对临床医学图像问题的反馈进行分析、根据临床需求进行算法调整;

高级图像算法工程师的素质要求

高级图像算法工程师/项目经理(2010年4月,年薪20-30万) 基本要求: 1、模式识别,图像处理,应用数学等相关专业本科及以上学历,本科毕业要求10年以上机器视觉或图像处理方面工作经验,硕士学历要求8年以上机器视觉或图像处理方面工作经验,博士学历要求6年以上机器视觉或图像处理方面工作经验,国外留学人员优先。 2、精通高等数学、线性代码、几何计算、数理统计、张量代数等计算机视觉中的数学方法。 3、精通图像处理基本概念和常用算法包括图像预处理算法和高级处理算法。 4、至少有领导或参预过5至10个以上大型机器视觉或图像处理方面项目经验,有C、C++、Matlab 等编程语言5年以上实际编码经验。 5、精通C、C++、Matlab等编程语言编写,累计书写代码量超过10万行以上,精通机器视觉算法建模方法。 6、精通项目管理,要求有5年以上项目管理经验,能组建团队、领导团队、制定项目计划、实施项目计划完成项目的能力。 7、对Smart Camera 有深入研究,包括功能需求、硬件架构、软件架构、视觉算法,对此产品有3年以上研发经验。 8、对新产品研发及项目产品化有5年以上工作经验,对新产品研发流程、项目产品化有独特的实践经验。 9、具备很强的探索创新能力,能够以独创性思维带领团队进行算法研究; 10、对opencv开源项目视觉算法有深入研究。 11、良好的团队精神和沟通能力,很强的逻辑思维能力和学习能力。 12、对工作认真负责,注重细节,肯吃苦,顾全大局。 职位要求: 岗位要求: 1、组建项目团队,评估及制定项目计划,并通过实施领导团队进行项目开发。 2、机器视觉算法研究及主要算法和难点算法编码。 3、把握项目开发中关键点,采用有效措施,推进项目进度。 4、负责项目团队人员机器视觉算法培训,促进团队技术水平共同提高。 5、规范项目开发流程、提高项目开发效率。 6、促进项目产品化。 7、跟踪图像算法前沿技术。

数字图像处理 (2)

数字图像处理的理论基础及发展方向 一、数字图像处理的起源及发展 数字图像处理(Digital Image Processing) 将图像信号转换成数字信号并利用计算机对其进行处理,起源于20 世纪20年代,目前已广泛地应用于科学研究、工农业生产、生物医学工程、航空航天、军事、工业检测、机器人视觉、公安司法、军事制导、文化艺术等,已成为一门引人注目、前景远大的新型学科,发挥着越来越大的作用。数字图像处理作为一门学科形成于20 世纪60 年代初期,早期的图像处理的目的是改善图像的质量,以人为对象,以改善人的视觉效果为目的,首次获得实际成功应用的是美国喷气推进实验室(J PL)并对航天探测器徘徊者7 号在1964 年发回的几千张月球照片使用了图像处理技术,并考虑了太阳位置和月球环境的影响,由计算机成功地绘制出月球表面地图,随后又对探测飞船发回的近十万张照片进行了更为复杂的图像处理,以致获得了月球的地形图、彩色图及全景镶嵌图,为人类登月创举奠定了坚实的基础,也推动了数字图像处理这门学科的诞生。数字图像处理取得的另一个巨大成就是在医学上获得的成果,1972 年英国EMI 公司工程师Ho usfield 发明了用于头颅诊断的X射线计算机断层摄影装置即CT(Computer Tomograph) 。1975 年EMI 公司又成功研制出全身用的CT 装置,获得了人体各个部位鲜明清晰的断层图像。1979 年这项无损伤诊断技术获得了诺贝尔奖,说明它对人类作出了划时代的贡献。随着图像处理技术的深入

发展,从70 年代中期开始,随着计算机技术和人工智能、思维科学研究的迅速发展,数字图像处理向更高、更深层次发展。人们已开始研究如何用计算机系统解释图像,实现类似人类视觉系统理解外部世界。很多国家,特别是发达国家投入更多的人力、物力到这项研究,取得了不少重要的研究成果。其中代表性的成果是70 年代末MIT 的Ma rr 提出的视觉计算理论,这个理论成为计算机视觉领域其后多年的主导思想。图像理解虽然在理论方法研究上已取得不小的进展,但它本身是一个比较难的研究领域,存在不少困难,因人类本身对自己的视觉过程还了解甚少,因此计算机视觉是一个有待人们进一步探索的新领域。正因为如此,图像处理理论和技术受到各界的广泛重视,当前图像处理面临的主要任务是研究新的处理方法,构造新的处理系统,开拓更广泛的应用领域。 二、数字图像处理的研究内容 数字图象处理,就是采用计算机对图象进行信息加工。图象处理的主要内容有:图像的采集、增强、复原、变换、编码、重建、分割、配准、嵌拼、融合、特征提取、模式识别和图象理解。 对图像进行处理(或加工、分析)的主要目的有三个方面: 1)提高图像的视感质量,如进行图像的亮度、彩色变换,增强、抑制某些成分,对图像进行几何变换等,以改善图像的质量。 2)提取图像中所包含的某些特征或特殊信息,这些被提取的特征 或信息往往为计算机分析图像提供便利。提取特征或信息的过程是模式识别或计算机视觉的预处理。提取的特征可以包括很多方面,如频

数字图像处理计算题复习精华版

30452 计算题复习
一、 直方图均衡化(P68)
对已知图像进行直方图均衡化修正。
例:表 1 为已知一幅总像素为 n=64×64 的 8bit 数字图像(即灰度级数为 8),各灰度级(出现的频率)分布
列于表中。要求将此幅图像进行均衡化修正(变换),并画出修正(变换)前后的直方图。
表1
原图像灰
度级 rk
r0=0 r1=1 r2=2 r3=3 r4=4 r5=5 r6=6 r7=7
原各灰度级 原分布概率
像素个数 nk pr(rk)
790
0.19
1023
0.25
850
0.21
656
0.16
329
0.08
245
0.06
122
0.03
81
0.02
解:对已知图像均衡化过程见下表:
原图像灰
度级 rk
原各灰度级 原分布概率 累积分布函
像素个数 nk
pr(rk)
数 sk 计
取整扩展
sk 并
r0=0
790
0.19
0.19
1
r1=1
1023
0.25
0.44
3
r2=2
850
0.21
0.65
5
r3=3
656
0.16
0.81
6
r4=4
329
0.08
0.89
6
r5=5
245
0.06
0.95
7
r6=6
122
0.03
0.98
7
r7=7
81
0.02
1.00
7
画出直方图如下:
确定映射 对应关系
rk→sk
0→1 1→3 2→5 3→6 4→6 5→7 6→7 7→7
新图像灰
度级 sk
1 3 5
新图像各灰 度级像素个
数 nsk
790 1023 850
新图像分 布概率
ps(sk)
0.19 0.25 0.21
6
985
0.24
7
448
0.11
1

图像处理工程师岗位工作职责范本

岗位说明书系列 图像处理工程师岗位工作 职责 (标准、完整、实用、可修改)

编号:FS-QG-20911图像处理工程师岗位工作职责 Image processing engineer job responsibilities 说明:为规划化、统一化进行岗位管理,使岗位管理人员有章可循,提高工作效率与明确责任制,特此编写。 简介:图像处理(imageprocessing),用计算机对图像进行分析,以达到所需结果的技术。又称影像处理。图像处理一般指数字图像处理。数字图像是指用工业相机、摄像机、扫描仪等设备经过拍摄得到的一个大的二维数组,该数组的元素称为像素,其值称为灰度值。图像处理技术一般包括图像压缩,增强和复原,匹配、描述和识别3个部分。 图像处理工程师职位描述(模板一) 岗位职责: 1.负责图像识别和分类、机器学习、深度学习等相关算法的应用和实现; 2.负责OCR、图像分类、物体识别等技术的产品实现; 3.负责图像处理和图像识别的技术调研和研发。 任职要求:

1.有图像处理、机器学习相关的学习和研究经历,具有较好的数学和算法基础; 2.熟悉C/C++,Python等语言,有Tesseract,OpenCV,Caffe和TensorFlow等开发经验者优先; 3.有较强的工程实现的能力,能够将算法落地到实际的产品中; 4.有高质量的学术论文或者大规模图像处理经验的可加分。图像处理工程师职位描述(模板二) 岗位职责: 1.从图片中识别、提取文字信息等; 2.负责训练样本集整理、算法研究、测试; 3.研究图像处理技术,如图像去噪、模式识别、OCR等。 任职要求: 1.本科及以上学历,图像识别/机器学习等计算机专业; 2.具有2年以上相关经验,如图像处理、模式识别等; 3.掌握图像处理基本算法,并在如下相关方向有较深入研究:图像分类标注、OCR、图像质量评价、图像处理等; 4.熟悉DNN,CNN等较为主流的神经网络理论;

图像处理之三种常见双立方插值算法

图像处理之三种常见双立方插值算法 图像处理之三种常见双立方插值算法双立方插值计算 涉及到16个像素点,其中(i’, j’)表示待计算像素点在源图像 中的包含小数部分的像素坐标,dx表示X方向的小数坐标,dy表示Y方向的小数坐标。具体可以看下图: 根据上述图示与双立方插值的数学表达式可以看出,双立方插值本质上图像16个像素点权重卷积之和作为新的像素值。其中R(x)表示插值表达式,可以根据需要选择的表达式不同。常见有基于三角取值、Bell分布表达、B样条曲线表达式。1. 基于三角形采样数学公式为 最简单的线性分布,代码实现如下:[java] view plain copy private double triangleInterpolation( double f ) { f = f / 2.0; if( f < 0.0 ) { return ( f + 1.0 ); } else { return ( 1.0 - f ); } } 2.基于Bell分布采样的数学公式如下: Bell分布采样数学公式基于三次卷积计算实现。代码实现如下:[java] view plain copy private double bellInterpolation( double x ) { double f = ( x / 2.0 ) * 1.5; if( f > -1.5 && f < -0.5 ) { return( 0.5 * Math.pow(f + 1.5, 2.0)); } else if( f > -0.5 && f < 0.5 )

图像算法工程师岗位的基本职责范围

图像算法工程师岗位的基本职责范 围 图像算法工程师需要根据研发规范和项目流程编写、更新和完善系统文档。以下是小编整理的图像算法工程师岗位的基本职责范围。 图像算法工程师岗位的基本职责范围1 职责: 图像内容识别、图像纹理优化方面的算法基础研发; 三维模型内容识别、三维模型优化方面的算法研发; 遥感影像处理、内容理解方面的算法研发; 以上1,2,3方面的内容可选择某一项或者多项; 可作为培养人员参与公司研发资深专家或博士团队算法研发; 配合研发算法在公司产品化方面的工作。 任职要求:

计算机视觉、摄影测量、图像处理、计算机图形学等相关专业,具有扎实的理论知识,硕士及以上学历; 有良好的C/C++ 程序开发基础和良好的数学功底; 熟悉Matlab或Python; 有一定深度学习的算法基础,熟悉深度学习框架者优先; 对图像处理算法研究与开发有浓厚的兴趣; 有良好的英文基础,能够阅读相关领域的英文论文; 善于学习,有强烈的责任心和进取心;具有良好的团队合作精神和沟通、理解能力;并具有良好的职业素养,有一定的抗压能力。 图像算法工程师岗位的基本职责范围2 职责: 1. 负责图像处理相关算法的研发,包括算法设计,调试,优化,算法移植实现等; 2. 负责图像处理算法的预研、验证和实现; 3. 撰写相关图像处理算法的技术文档。 任职资格:

1. 本科及以上学历,图像处理、模式识别、机器视觉及应用数学等相关专业; 2 具备C++编程和项目经验,熟练掌握图像处理的有关知识,如图像拼接、图像配准、图像分割、目标识别、机器学习等; 3. 熟练OpenCV、Matlab或者其他图像处理库及图像识别相关算法; 4. 具备良好的代码书写规范和文档编写能力; 5. 熟练的英文文献阅读能力; 6. 具备深度神经网络和常用的模型,如CNN、RNN等项目实际使用经验者优先; 7. 具备1年摄像头调试经验的优先录取;具有算法的实际产品化经验者优先,尤其具备“人脸识别、人数统计、ADAS、疲劳驾驶”相关算法的优先录用; 8. 工作责任心强,具有良好的沟通能力,协作能力和团队精神。 图像算法工程师岗位的基本职责范围3 职责:

基本图像处理算法的优化分析

基本图像处理算法的优化分析 摘要数字视频图像处理技术已经被广泛地应用到各个领域内,并取得了良好效果。但是就现状来看,以往所应用的基于通用CPU的图像处理系统已经无法完全满足现在所需,还需要在原有基础上来对基本图像处理算法进行优化,以求更好地提高数字图像处理速度。 关键词图像处理;算法优化;GPU 基于处理图像幅度的不断加大,以及像元密集度的逐渐增加,图像处理算法所需要面对的情况更为复杂,传统基于CPU的数字图像处理算法已经无法满足实时性要求。将GPU作为基础,基于其可编程性特点,加强对其的研究,通过其来实现对图像处理算法的优化设计,提高图像处理综合效果。 1 图像处理技术分析 图像为传递信息的重要媒介,同时也是获取信息的重要方式,因此图像处理技术在持续研究以及不断更新,实现对模拟图像处理以及数字图像处理。模拟图像处理即图像明暗程度与空间坐标处于连续状态时,无法通过计算机来对其进行处理,必须要通过光学或者电子手段处理。数字图像处理则是对图像进行简单的采样与量化处理后,通过计算机以及其他实时硬件来处理图像信息。相比来看,模拟图像处理技术具有更强灵活性,但是处理精度较低。相反数字图像处理精度高且具有较强变通能力,逐渐发展成现在主要图像处理技术。基于计算机技术、数字成像技术以及人工智能技术等,现在数字图像处理技术在不断完善,应用也越来与广泛。对于图像处理技术进行分析,可确定其包括图像分割、图像增强、图像压缩、图像复原、运动图像检测以及图像理解等[1]。传统基于CPU的图像处理技术已经无法满足实际应用需求,想要进一步提高图像处理速度以及质量,还需要在原有技术上来进行优化,争取通过高效的图像处理算法来达到最佳效果。 2 基于GPU图像处理算法优化设计 2.1 GPU结构特点 GPU即图形处理器,主要用于图形渲染的设备。相比于CPU倾向程序执行效率,GPU更倾向于大量并行数据计算,将数字图像算法特点与GPU通用计算特点进行有效结合,基于GPU来处理数字图像,可以实现图像处理算法的优化,提高图像处理速度。近年来GPU发展迅速,除了速度与质量方面的优化外,也为更多图像处理技术的发展提供了基础。现今GPU已经兼具流处理、高密集型并行运算等特点,且为GPU处理性能的拓展提高打好了基础。 2.2 GPU数字图像处理算法

(完整word版)人工智能算法在图像处理中的应用

人工智能算法在图像处理中的应用 人工智能算法在图像处理中的应用人工智能算法包括遗传算法、蚁群算法、模拟退火算法和粒子群算法等,在图像边缘检测、图像分割、图像识别、图像匹配、图像分类等领域有广泛应用。本文首先介绍常用人工智能算法的的原理和特点,然后将其在图像处理方面的应用进行综述,最后对应用前景做出展望。【关键词】人工智能算法图像处理人工智能算法是人类受自然界各种事物规律(如人脑神经元、蚂蚁觅食等)的启发,模仿其工作原理求解某些问题的算法。随着计算机技术的发展,人工智能算法在图像处理方面得到广泛应用。当前流行的人工智能算法包括人工神经网络、遗传算法、蚁群算法、模拟退火算法、粒子群算法等。 1 人工神经网络人工神经网络是一种模拟动物神经网络行为特征,进行分布式并行信息处理的算法数学模型,通过调整内部大量节点之间相互连接的关系,达到处理信息的目的,具有自组织、自学习、自推理和自适应等优点。神经网络可用于图像压缩,将图像输入层和输出层设置较多节点,中间传输层设置较少节点,学习后的网络可以较少的节点表示图像,用于存储和传输环节,节约了存储空间,提高的传输效率,最后在输出层将图像还原。学者Blanz和Gish 提出一个三层的前馈神经网络图像分割模型,Babaguchi提

出多层BP网络获取图像的分割阈值,Ghosh使用神经网络对大噪声的图像进行分割。J.Cao使用PCA神经网络提取图像特征来对图像进行分类,B.Lerner用神经网络对人类染色体图像进行分类。神经网络还可与小波变换相结合(MCNN)对手写体数字进行多分辨率识别。 2 遗传算法遗传算法(Genetic Algorithm,GA)是模拟生物进化论的自然选择和遗传学进化过程的计算模型,是一种通过模拟自然进化过程随机搜索最优解的方法,体现了适者生存、优胜劣汰的进化原则,其主要特点是直接对结构对象进行操作,不存在求导和函数连续性的限定,具有并行性和较强的全局寻优能力。遗传算法把问题的解表示成染色体,求解步骤如下: (1)编码:定义问题的解空间到染色体编码空间的映射,一个候选解(个体)用一串符号表示。(2)初始化种群:在一定的限制条件下初始化种群,该种群是解空间的一个子空间。(3)设计适应度函数:将种群中的每个染色体解码成适于适应度函数的形式,计算其数值。(4)选择:根据适应度大小选择优秀个体繁殖下一代,适应度越高,选择概率越大。(5)交叉:随机选择两个用于繁殖下一代的个体的相同位置,在选中的位置实行交换。(6)变异:对某个串中的基因按突变概率进行翻转。(7)从步骤4开始重复进行,直到满足某一性能指标或规定的遗传代数。GA在图像分割领域应用最为成熟,只要有两种应用,一是在多种分割结果中搜索最佳分

基本数字(精选)图像处理算法的matlab实现

基本数字图像处理算法的matlab实现 1.数字图像处理的简单介绍 所谓数字图像就是把传统图像的画面分割成为像素的小的离散点,各像素的灰度值也是用离散值来表示的。 数字图像处理是通过计算机对图像进行去除噪声、增强、复原、分割、提取特征等处理的方法和技术。 2.图像的显示与运算 2.1图像的显示 Matlab显示语句 imshow(I,[lowhigh])%图像正常显示 I为要显示的图像矩阵。,[lowhigh]为指定显示灰度图像的灰度范围。高于high的像素被显示成白色;低于low的像素被显示成黑色;介于high和low之间的像素被按比例拉伸后显示为各种等级的灰色。 subplot(m,n,p) 打开一个有m行n列图像位置的窗口,并将焦点位于第p个位置上。 2.2图像的运算 灰度化将彩色图像转化成为灰度图像的过程成为图像的灰度化处理。彩色图像中的每个像素的颜色有R、G、B三个分量决定,而每个分量有255中值可取,这样一个像素点可以有1600多万(255*255*255)的颜色的变化范围。而灰度图像是R、G、B三个分量相同的一种特殊的彩色图像,其一个像素点的变化范围为255种,所以在数字图像处理种一般先将各种格式的图像转变成灰度图像以使后续的图像的计算量变得少一些。灰度图像的描述与彩色图像一样仍然反映了整幅图像的整体和局部的色度和亮度等级的分布和特征。图像的灰度化处理可用两种方法来实现。

第一种方法使求出每个像素点的R、G、B三个分量的平均值,然后将这个平均值赋予给这个像素的三个分量。 第二种方法是根据YUV的颜色空间中,Y的分量的物理意义是点的亮度,由该值反映亮度等级,根据RGB和YUV颜色空间的变化关系可建立亮度Y与R、G、B三个颜色分量的对应:Y=0.3R+0.59G+0.11B,以这个亮度值表达图像的灰度值。 灰度是灰度级的函数,它表示图象中具有每种灰度级的象素的个数,反映图象中每种灰度出现的频率。 图像增强的目标是改进图片的质量,例如增加对比度,去掉模糊和噪声,修正几何畸变等;图像复原是在假定已知模糊或噪声的模型时,试图估计原图像的一种技术。 Matlab图像格式转换语句 rgb2gray(I) %从RGB图创建灰度图 imhist(I) %画灰度直方图 图像的线性变换 D B=f(D A)=f A*D A+f B Matlab源代码: I1=imread('F:\图片2.jpg'); subplot(2,2,1);imshow(I1);title('原图'); I2=rgb2gray(I1); %灰度化图像 subplot(2,2,2);imshow(I2);title('灰度化后图'); [M,N]=size(I2); subplot(2,2,3) [counts,x]=imhist(I2,60); %画灰度直方图 counts=counts/M/N; stem(x,counts);title('灰度直方图'); g=zeros(M,N);%图像增强

常用算法简介

机器视觉中常用图像处理算法 机器视觉就是用机器代替人眼来做测量和判断。机器视觉系统是指通过机器视觉产品(即图像摄取装置,分CMOS 和CCD 两种)将被摄取目标转换成图像信号,传送给专用的图像处理系统,得到被摄目标的形态信息,根据像素分布和亮度、颜色等信息,转变成数字化信号;图像系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征,进而根据判别的结果来控制现场的设备动作。机器视觉是使用计算机(也许是可移动式的)来模拟人的视觉,因此模拟才是计算机视觉领域的最终目标,而真正意义上的图像处理侧重在“处理”图像:如增强,还原,去噪,分割,等等,如常见的Photoshop就是功能强大的图像处理软件。大部分的机器视觉,都包含了图像处理的过程,只有图像处理过后,才能找到图像中需要的特征,从而更进一步的执行其它的指令动作。在我们实际工程应用中研究的一些图像算法,实际上是属于机器视觉,而不是纯粹的图像处理。总的来说,图像处理技术包括图像压缩,增强和复原,匹配、描述和识别3个部分,在实际工程中,这几块不是独立的,往往是环环相扣、相互辅助来达到实际效果。接下来简单介绍一下机器视觉中常用的图像处理算法。 一、滤波 滤波一般在图像预处理阶段中使用,改善图像信息,便于后续处理,当然,这不是绝对的,在图像算法过程中如果有需要,随时可以进行滤波操作。比较常用的滤波方法有以下三种: 1、均值滤波 均值滤波也称为线性滤波,其采用的主要方法为邻域平均法。线性滤波的基本原理是用均值代替原图像中的各个像素值,即对待处理的当前像素点(,) x y,选择一个模板,该模板由其近邻的若干像素组成,求模板中所有像素的均值,再把该均值赋予当前像素点(,) g x y,即 x y,作为处理后图像在该点上的灰度值(,) 波方法可以平滑图像,速度快,算法简单。但是无法去掉噪声,只能减弱噪声。 2、中值滤波

常用图像处理算法

8种常用图像处理算法(函数)------以下所有函数均放在https://www.360docs.net/doc/5917036560.html,p下 1.图像镜像 void CCimageProcessingView::OnGeomTrpo() { //获取指向文档的指针 CCimageProcessingDoc* pDoc = GetDocument(); //指向DIB的指针 LPSTR lpDIB; //锁定DIB lpDIB = (LPSTR) ::GlobalLock((HGLOBAL) pDoc->GetHDIB()); //设置光标状态为等待状态 BeginWaitCursor(); //调用VertMirror函数镜像图象 if (VertMirror(lpDIB)) { //设置文档修改标记 pDoc->SetModifiedFlag(TRUE); //更新所有视图 pDoc->UpdateAllViews(NULL); } else { //提示信息 MessageBox("实现图象镜像失败!"); } //解除锁定 ::GlobalUnlock((HGLOBAL) pDoc->GetHDIB()); //结束光标等待状态 EndWaitCursor(); } * 函数名称: * * VertMirror() * * 参数: * * LPSTR lpDIB //指向源DIB图像指针 * * 返回值: * * BOOL //镜像成功返回TRUE,否则返回FALSE。 *

* 说明: * * 该函数用来实现DIB图像的垂直镜像。 * BOOL WINAPI VertMirror(LPSTR lpDIB) { //原图象宽度 LONG lWidth; //原图象高度 LONG lHeight; //原图象的颜色数 WORD wNumColors; //原图象的信息头结构指针 LPBITMAPINFOHEADER lpbmi; //指向原图象和目的图象的像素的指针 LPBYTE lpSrc,lpDst; //平移后剩余图像在源图像中的位置(矩形区域) CRect rectSrc; //指向原图像像素的指针 LPBYTE lpDIBBits; //指向复制图像像素的指针 LPBYTE lpNewDIBBits; //内存句柄 HLOCAL h; //循环变量 LONG i; //图像每行的字节数 LONG lLineBytes; //获取图象的信息头结构的指针 lpbmi=(LPBITMAPINFOHEADER)lpDIB; //找到图象的像素位置 lpDIBBits=(LPBYTE)::FindDIBBits(lpDIB); //获取图象的宽度 lWidth=::DIBWidth(lpDIB); //获取图象的高度 lHeight=::DIBHeight(lpDIB); //获取图象的颜色数 wNumColors=::DIBNumColors(lpDIB); //计算图像每行的字节数 lLineBytes = WIDTHBYTES(lWidth *(lpbmi->biBitCount)); // 暂时分配内存,以保存新图像 h= LocalAlloc(LHND, lLineBytes); // 分配内存失败,直接返回 if (!h)

MATLAB中GUI在图像处理应用中的设计(包括各种算法)

用MATLAB 进行图像处理算法的界面设计

目录 1.设计目的 (3) 2.题目分析 (3) 3.总体设计 (3) 4.具体设计 (5) 5.结果分析 (34) 6.心得体会 (34) 7.附录代码 (36)

1、设计目的:综合运用MATLAB工具箱实现图像处理的GUI程序设计,利用MATLAB图像处理工具箱,设计和实现自己的Photoshop 。 2、题目分析 利用matlab的GUI程序设计一个简单实用的图像处理程序。该程序应具备图像处理的常用功能,以满足用户的使用。现设计程序有以下基本功能: 1)图像的读取和保存。 2)设计图形用户界面,让用户能够对图像进行任意的亮度和对比度变化调整,显示和对比变换前后的图像。 3)设计图形用户界面,让用户能够用鼠标选取图像感兴趣区域,显示和保存该选择区域。 4)编写程序通过最近邻插值和双线性插值等算法将用户所选取的图像区域进行放大和缩小整数倍的操作,并保存,比较几种插值的效果。 5)图像直方图统计和直方图均衡,要求显示直方图统计,比较直方图均衡后的效果。 6)能对图像加入各种噪声,并通过几种滤波算法实现去噪并显示结果。 7)额外功能。 3、总体设计

图一 软件的总体设计界面布局如上图所示,主要分为2个部分:显示区域与操作区域。显示区域:显示载入原图,以及通过处理后的图像。 操作区域:通过功能键实现对图像的各种处理。 在截图中可见,左部为一系列功能按键如“还原”、“撤销”、“截图”等等;界面正中部分为图片显示部分,界面中下方为系列功能切换选择组。 设计完成后运行的软件界面如下: 图二 与图一先比,运行后的界面更为简洁。 利用“编辑”菜单可调出相应的功能键。例如:

图像应用工程师岗位职责范本

岗位说明书系列 图像应用工程师岗位职责(标准、完整、实用、可修改)

编号:FS-QG-11764图像应用工程师岗位职责 Image application engineer job responsibilities 说明:为规划化、统一化进行岗位管理,使岗位管理人员有章可循,提高工作效率与明确责任制,特此编写。 图像应用工程师【职位描述】: 1.研究和开发计算机视觉相关的算法和产品,注重算法在银行,保险,工程等领域的实际应用 2.跟进学界的图像算法研究,将其应用于真实场景并孵化成解决方案 【任职要求】: 1.硕士及以上学历,计算机科学,应用数学,电子工程等相关专业 2.具有很强的编程实现能力,熟悉Python及OpenCV,skimage等常用图像处理库 3.熟悉深度学习的理论及应用,熟悉TensorFlow,Caffe,Torch,MXNet等任意一种深度学习框架 4.熟悉机器学习经典算法并有实践经验,有基于深度学

习的物体识别,人脸识别及物体检测算法项目经验者优先 5.有较强的沟通能力及团队协作能力 6.有高质量论文发表或者图像实际应用项目经验者优先 【职位描述】: 1.研究和开发计算机视觉相关的算法和产品,注重算法在银行,保险,工程等领域的实际应用 2.跟进学界的图像算法研究,将其应用于真实场景并孵化成解决方案 【任职要求】: 1.硕士及以上学历,计算机科学,应用数学,电子工程等相关专业 2.具有很强的编程实现能力,熟悉Python及OpenCV,skimage等常用图像处理库 3.熟悉深度学习的理论及应用,熟悉TensorFlow,Caffe,Torch,MXNet等任意一种深度学习框架 4.熟悉机器学习经典算法并有实践经验,有基于深度学习的物体识别,人脸识别及物体检测算法项目经验者优先

数字图像处理的基本方法

一、图像的预处理技术 图像处理按输入结果可以分为两类,即输入输出都是一副图像和输入一张图像输出不再是图像的数据。图像处理是个很广泛的概念,有时候我们仅仅需要对一幅图像做一些简单的处理,即按照我们的需求将它加工称我们想要得效果的图像,比如图像的降噪和增强、灰度变换等等。更多时候我们想要从一幅图像中获取更高级的结果,比如图像中的目标检测与识别。如果我们将输出图像中更高级的结果视为目的的话,那么我们可以把输入输出都是一幅图像看作是整个处理流程中的预处理。下面我们将谈到一些重要的预处理技术。 (一)图像增强与去噪 图像的增强是一个主观的结果,原来的图像按照我们的需求被处理成我们想要的效果,比如说模糊、锐化、灰度变换等等。图像的去噪则是尽可能让图像恢复到被噪声污染前的样子。衡量标准是可以度量的。不管是图像的增强与去噪,都是基于滤波操作的。 1.滤波器的设计方法 滤波操作是图像处理的一个基本操作,滤波又可分为空间滤波和频域滤波。空间滤波是用一个空间模板在图像每个像素点处进行卷积,卷积的结果就是滤波后的图像。频域滤波则是在频率域看待一幅图像,使用快速傅里叶变换将图像变换到频域,得到图像的频谱。我们可以在频域用函数来保留或减弱/去除相应频率分量,再变换回空间域,得到频域滤波的结果。而空间滤波和频域滤波有着一定的联系。频域滤波也可以指导空间模板的设计,卷积定理是二者连接的桥梁。 (1)频域滤波 使用二维离散傅里叶变换(DFT )变换到频域: ∑∑-=+--==10)//(210),(),(N y N vy M ux i M x e y x f v u F π 使用二维离散傅里叶反变换(IDFT )变换到空间域: ∑∑-=-=+=1010)//(2),(1),(M u N v N vy M ux i e v u F MN y x f π 在实际应用中,由于该过程时间复杂度过高,会使用快速傅里叶变换(FFT )来加速这个过程。现在我们可以在频域的角度看待这些图像了。必须了解的是,图像中的细节即灰度变化剧烈的地方对应着高频分量,图像中平坦变化较少的地方对应着低频分量。图像中的周期性图案/噪声对应着某一个频率区域,那么在频域使用合适的滤波器就能去除相应的频率分量,再使用傅里叶反变换就能看到实际想要的结果。 不同的是,在频域的滤波器不再是做卷积,而是做乘积,因为做乘法的目的在于控制频率分量。比较有代表性的有如下几个滤波器: 高斯低通滤波器 222/),(),(σv u D e v u H -= D 是距离频率矩形中心的距离。该滤波器能保留低频分量,逐渐减小高频分量,对原图像具有模糊作用。

算法工程师的工作职责描述【最新版】

算法工程师的工作职责描述 算法工程师的工作职责描述1 职责 1、参与故障诊断或数据分析项目的可行性分析、技术可行性分析和需求分析; 2、负责核心算法的研究、设计、优化、改进及代码实现; 3、负责系统的详细设计工作(按项目具体要求,承担软件的设计与开发); 4、负责系统的编码实现(按系统设计完成功能模块编写); 5、制定及维护所负责研发项目的详细技术文档。 任职资格 1、本科及以上学历,数学、计算机、电子相关专业,高学历优先;

2、具备扎实的算法和数据结构基础、较强的逻辑思维能力; 3、具有一定的编程能力,精通C++、Matlab等编程工具; 4、按照详细设计说明书,独立完成程序单元的编码和调试任务,能定位程序问题、分析和解决问题; 5、具有数字信号处理、图像处理算法研究或开发经验。 算法工程师的工作职责描述2 职责: 1、负责独立开发智能手环/人体成分分析仪等相关算法项目,对生物信号ECG、PPG、生物阻抗等生理信号进行相关算法研发; 2、撰写算法开发文档,包括算法测试方案,标准,算法流程,算法优劣与优化方向文档,为相关人员提供必要的技术支持; 3、负责新算法项目的评估、开发与总结,具有较为专业的算法视角;

4、确定算法模块调用接口,协助算法模块移植应用; 任职要求: 1、全日制本科以上,专业:信号处理、生物医学工程、模式识别、电子信息、通信工程或数学统计等专业本科以上学历。 2、熟悉数字信号处理理论和算法或语音识别相关算法; 3、精通MATLAB等工具,能独立进行算法模型的设计和实现; 4、熟悉数字信号处理算法在硬件或DSP上的实现方法; 5、熟练使用C/C++语言编程; 6、好学敬业,有团队合作精神,具备良好的口头和书面表达能力; 算法工程师的工作职责描述3 职责:

智能图像处理算法结合分析

图像增强技术研究 1 图像增强概述 1.1 图像增强的定义 图像增强是指按特定的需要突出一幅图像中的某些信息,同时削弱或去除某些不需要的信息的处理方法,也是提高图像质量的过程。图像增强的目的是使图像的某些特性方面更加鲜明、突出,使处理后的图像更适合人眼视觉特性或机器分析,以便于实现对图像的更高级的处理和分析。图像增强的过程往往也是一个矛盾的过程:图像增强希望既去除噪声又增强边缘。但是,增强边缘的同时会同时增强噪声,而滤去噪声又会使边缘在一定程度上模糊,因此,在图像增强的时候,往往是将这两部分进行折中,找到一个好的代价函数达到需要的增强目的。传统的图像增强算法在确定转换函数时常是基于整个图像的统计量,如:ST转换,直方图均衡,中值滤波,微分锐化,高通滤波等等。这样对应于某些局部区域的细节在计算整幅图的变换时其影响因为其值较小而常常被忽略掉,从而局部区域的增强效果常常不够理想,噪声滤波和边缘增强这两者的矛盾较难得到解决。 1.2 常用的图像增强方法 (1)直方图均衡化 有些图像在低值灰度区间上频率较大,使得图像中较暗区域中的细节看不清楚。这时可以通过直方图均衡化将图像的灰度围分开,并且让灰度频率较小的灰度级变大,通过调整图像灰度值的动态围,自动地增加整个图像的对比度,使图像具有较大的反差,细节清晰。 (2)对比度增强法 有些图像的对比度比较低,从而使整个图像模糊不清。这时可以按一定的规则修改原来图像的每一个象素的灰度,从而改变图像灰度的动态围。

(3)平滑噪声 有些图像是通过扫描仪扫描输入、或传输通道传输过来的。图像中往往包含有各种各样的噪声。这些噪声一般是随机产生的,因此具有分布和大小不规则性的特点。这些噪声的存在直接影响着后续的处理过程,使图像失真。图像平滑就是针对图像噪声的操作,其主要作用是为了消除噪声,图像平滑的常用方法是采用均值滤波或中值滤波,均值滤波是一种线性空间滤波,它用一个有奇数点的掩模在图像上滑动,将掩模中心对应像素点的灰度值用掩模所有像素点灰度的平均值代替,如果规定了在取均值过程中掩模各像素点所占的权重,即各像素点所乘系数,这时就称为加权均值滤波;中值滤波是一种非线性空间滤波,其与均值滤波的区别是掩模中心对应像素点的灰度值用掩模所有像素点灰度值的中间值代替。 (4)锐化 平滑噪声时经常会使图像的边缘变的模糊,针对平均和积分运算使图像模糊,可对其进行反运算采取微分算子使用模板和统计差值的方法,使图像增强锐化。图像边缘与高频分量相对应,高通滤波器可以让高频分量畅通无阻,而对低频分量则充分限制,通过高通滤波器去除低频分量,也可以达到图像锐化的目的。 1.3图像增强的现状与应用 计算机图像处理的发展历史不长,但已经引起了人们的重视。图像处理技术始20世纪60年代,由于当时图像存储成本高,处理设备造价高,因而其应用面很窄。1964年美国加州理工学院的喷气推进实验室,首次对徘徊者7号太空飞船发回的月球照片进行了处理,得到了前所未有的清晰图像,这标志着图像处理技术开始得到实际应用。70年代进入发展期,出现cr和卫星遥感图像,对图像处理的发展起到了很好的促进作用。80年代进入普及期,此时微机己经能够承担起图形图像处理的任务。VLSI的出现更使得处理速度大大提高,其造价也进一步降低,极大的促进了图像处理系统的普及和应用。90年代是图像处理技术实用化时期,图像处理的信息量巨大,对处理的速度要求极高。21世纪的图像处理技术要向高质量化方面发展,实现图像的实时处理,采用数字全息技术使图像包含最为完整和丰富的信息,实现图像的智能生成、处理、理解和识别[7]。

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