Video decomposition is very important to extract moving foreground objects from complex backgrounds in computer vision, machine learning, and medical imaging, e.g., extracting moving contrast-filled vessels from the complex and noisy backgrounds of X-ray coronary angiography (XCA). However, the challenges caused by dynamic backgrounds, overlapping heterogeneous environments and complex noises still exist in video decomposition. To solve these problems, this study is the first to introduce a flexible visual working memory model in video decomposition tasks to provide interpretable and high-performance hierarchical deep architecture, integrating the transformative representations between sensory and control layers from the perspective of visual and cognitive neuroscience. Specifically, robust PCA unrolling networks acting as a structure-regularized sensor layer decompose XCA into sparse/low-rank structured representations to separate moving contrast-filled vessels from noisy and complex backgrounds. Then, patch recurrent convolutional LSTM networks with a backprojection module embody unstructured random representations of the control layer in working memory, recurrently projecting spatiotemporally decomposed nonlocal patches into orthogonal subspaces for heterogeneous vessel retrieval and interference suppression. This video decomposition deep architecture effectively restores the heterogeneous profiles of intensity and the geometries of moving objects against the complex background interferences. Experiments show that the proposed method significantly outperforms state-of-the-art methods in accurate moving contrast-filled vessel extraction with excellent flexibility and computational efficiency.


翻译:视频分解对于从计算机视觉、机器学习和医疗成像等复杂背景的复杂背景中从计算机视觉、机器学习和医疗成像等复杂背景中提取移动前方物体非常重要,例如,从X射线冠心血管血管变化和噪音的背景中提取移动装有对比充装的容器,而动态背景、相重叠的环境和复杂噪音造成的挑战仍然存在于视频分解中。为了解决这些问题,本研究是第一个在视频分解任务中引入灵活视觉工作记忆模型,以便在视频分解任务中提供可解释的和高性能等级高的深层结构,从视觉和认知神经科学的角度将感官和控制层之间的转型表现结合起来,例如,从X射线冠冠动的复杂和吵动背景中提取对比充装有对比装有对比的容器。 具体来说,作为结构正规化传感器分解的移动网络将XCA降成稀低级/低级结构代表,以便分别移动比较装船只分解析和压缩的系统结构。

0
下载
关闭预览

相关内容

100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
164+阅读 · 2020年3月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
58+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
151+阅读 · 2019年10月12日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
77+阅读 · 2019年10月10日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
IEEE ICKG 2022: Call for Papers
机器学习与推荐算法
3+阅读 · 2022年3月30日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
IEEE TII Call For Papers
CCF多媒体专委会
3+阅读 · 2022年3月24日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Tutorial
中国图象图形学学会CSIG
3+阅读 · 2021年12月20日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Plenary Talk2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月2日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2022年6月10日
Negative Shannon Information Hides Networks
Arxiv
0+阅读 · 2022年6月9日
Hierarchical Graph Capsule Network
Arxiv
20+阅读 · 2020年12月16日
Arxiv
13+阅读 · 2019年11月14日
VIP会员
相关资讯
IEEE ICKG 2022: Call for Papers
机器学习与推荐算法
3+阅读 · 2022年3月30日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
IEEE TII Call For Papers
CCF多媒体专委会
3+阅读 · 2022年3月24日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Tutorial
中国图象图形学学会CSIG
3+阅读 · 2021年12月20日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Plenary Talk2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月2日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员