In machine learning and computer vision, mean shift (MS) qualifies as one of the most popular mode-seeking algorithms used for clustering and image segmentation. It iteratively moves each data point to the weighted mean of its neighborhood data points. The computational cost required to find the neighbors of each data point is quadratic to the number of data points. Consequently, the vanilla MS appears to be very slow for large-scale datasets. To address this issue, we propose a mode-seeking algorithm called GridShift, with significant speedup and principally based on MS. To accelerate, GridShift employs a grid-based approach for neighbor search, which is linear in the number of data points. In addition, GridShift moves the active grid cells (grid cells associated with at least one data point) in place of data points towards the higher density, a step that provides more speedup. The runtime of GridShift is linear in the number of active grid cells and exponential in the number of features. Therefore, it is ideal for large-scale low-dimensional applications such as object tracking and image segmentation. Through extensive experiments, we showcase the superior performance of GridShift compared to other MS-based as well as state-of-the-art algorithms in terms of accuracy and runtime on benchmark datasets for image segmentation. Finally, we provide a new object-tracking algorithm based on GridShift and show promising results for object tracking compared to CamShift and meanshift++.
翻译:在机器学习和计算机视觉中, 平均转换( MS) 符合最受欢迎的模式搜索算法之一, 用于分组和图像分割。 它会迭代地移动每个数据点的加权平均值。 查找每个数据点的邻国所需的计算成本是四边形的, 与数据点的数量相比。 因此, 对于大型数据集来说, 香草MS 的运行速度似乎非常缓慢。 为了解决这个问题, 我们提议了一种名为 GridShift 的模式搜索算法, 其速度相当快, 主要以MS为基础。 要加快速度, GrigShift 采用了基于邻居的基于网络的搜索方法, 也就是在数据点的数量上线性。 此外, GridShift 将活跃的电网格单元格( 与至少一个数据点相联的电网格细胞) 迁移到数据点的高度密度。 因此, GridShift 的运行时间线线是线性, 在活动网格细胞细胞数量和特性的指数指数上, 理想的是大型的低维度应用程序, 如对象跟踪和图像分割等。 通过广泛的实验, 我们将Gristshift 递定的平级算数据轨迹的高级跟踪比, 最后提供了我们以显示的高级的高级的精确度, 基段 显示, 显示的精确性数据, 在基于 显示中, 基底线段 基点 显示显示新的基点 基点 显示 显示的新基段 基段 显示 显示 显示 的高级 的 的 基 基 基 基 基 基 基 基 基 的 基 基 基 基 基 基 的 的 的 的 基 的 的 的 的 的 的 基 基 的 的 基 基 的 的 的 基 的 的 的 基 基 的 的 基 的 的 基 的 的 的 的 的 基 基 基 的 的 的 的 的 的 基 基 基 基 基 基 的 的 的 基 基 基 的 的 的 基 基 基 基 基 基 基 基 基 基