Cement is the most used construction material. The performance of cement hydrate depends on the constituent phases, viz. alite, belite, aluminate, and ferrites present in the cement clinker, both qualitatively and quantitatively. Traditionally, clinker phases are analyzed from optical images relying on a domain expert and simple image processing techniques. However, the non-uniformity of the images, variations in the geometry and size of the phases, and variabilities in the experimental approaches and imaging methods make it challenging to obtain the phases. Here, we present a machine learning (ML) approach to detect clinker microstructure phases automatically. To this extent, we create the first annotated dataset of cement clinker by segmenting alite and belite particles. Further, we use supervised ML methods to train models for identifying alite and belite regions. Specifically, we finetune the image detection and segmentation model Detectron-2 on the cement microstructure to develop a model for detecting the cement phases, namely, Cementron. We demonstrate that Cementron, trained only on literature data, works remarkably well on new images obtained from our experiments, demonstrating its generalizability. We make Cementron available for public use.

X-ray imaging technology has been used for decades in clinical tasks to reveal the internal condition of different organs, and in recent years, it has become more common in other areas such as industry, security, and geography. The recent development of computer vision and machine learning techniques has also made it easier to automatically process X-ray images and several machine learning-based object (anomaly) detection, classification, and segmentation methods have been recently employed in X-ray image analysis. Due to the high potential of deep learning in related image processing applications, it has been used in most of the studies. This survey reviews the recent research on using computer vision and machine learning for X-ray analysis in industrial production and security applications and covers the applications, techniques, evaluation metrics, datasets, and performance comparison of those techniques on publicly available datasets. We also highlight some drawbacks in the published research and give recommendations for future research in computer vision-based X-ray analysis.

全世界不可持续的捕鱼实践对海洋资源和生态系统构成了重大威胁。识别逃避监测系统的船只（称为“深色船只”）是管理和保护海洋环境健康的关键。随着基于卫星的合成孔径雷达（SAR）成像和现代机器学习（ML）的兴起，现在可以在全天候条件下白天或黑夜自动检测到黑暗的容器。但是，SAR图像需要特定于域的治疗，并且ML社区无法广泛使用。此外，对象（船只）是小而稀疏的，具有挑战性的传统计算机视觉方法。我们提出了用于训练ML模型的最大标记数据集，以检测和表征SAR的血管。 XView3-SAR由Sentinel-1任务中的近1,000张分析SAR图像组成，平均每个29,400 x-24,400像素。使用自动化和手动分析的组合对图像进行注释。每个SAR图像都伴随着共置的测深和风状射手。我们概述了XView3计算机视觉挑战的结果，这是一项国际竞争，使用XView3-SAR进行大规模的船舶检测和表征。我们发布数据（https://iuu.xview.us/）和代码（https://github.com/diux-xview），以支持该重要应用程序的ML方法的持续开发和评估。

缺陷增加了建筑项目的成本和持续时间。自动缺陷检测将减少文档工作，这是降低延迟建筑项目的缺陷风险所必需的。由于混凝土是一种广泛使用的建筑材料，因此这项工作着重于检测蜂窝，这是混凝土结构的实质缺陷，甚至可能影响结构完整性。首先，比较图像是从网络上刮下来或从实际实践中获得的。结果表明，Web图像仅代表蜂窝的选择，并且不会捕获完整的差异。其次，对MASK R-CNN和EFIDENENET-B0进行了培训，用于评估实例分割和基于斑块的分类，分别达到47.7％的精度和34.2％的召回率以及68.5％的精度和55.7％的召回率。尽管这些模型的性能不足以完全自动化缺陷检测，但这些模型可用于积极学习中，集成到缺陷文档系统中。总之，CNN可以帮助检测混凝土中的蜂窝。

检查裂缝是正确监视和维护建筑物的重要过程。但是，手动裂缝检查是耗时，不一致且危险的（例如，在高建筑物中）。由于开源AI技术的开发，可用的无人机（UAV）的增加以及智能手机摄像机的可用性，已经有可能自动化建筑物裂纹检查过程。这项研究介绍了使用最先进的分段算法来开发一种易于使用，免费和开源的自动化建筑物外部裂纹检查软件（ABECIS），用于建筑和设施经理定量和定性报告。使用在现实世界中的无人机和智能手机摄像机和受控实验室环境中收集的图像对Abecis进行了测试。从算法的原始输出来看，用于测试实验的工会上的中值相交​​是（1）0.686，用于使用商业无人机在受控的实验室环境中使用商业无人机在室内裂纹检测实验，（2）0.186，用于使用室内裂纹检测在施工现场检测的室内裂纹。智能手机和（3）0.958使用商业无人机在大学校园进行户外裂纹检测。当人类操作员选择性地消除误报时，这些IOU结果可以显着提高到0.8以上。通常，Abecis最适合室外无人机图像，将算法预测与人类验证/干预相结合提供非常准确的裂纹检测结果。该软件可公开可用，可以下载以供开箱即用：https：//github.com/smart-nyuad/abecis

我们提出了一种新颖的方法，该方法将基于机器学习的交互式图像分割结合在一起，使用Supersoxels与聚类方法结合了用于自动识别大型数据集中类似颜色的图像的聚类方法，从而使分类器的指导重复使用。我们的方法解决了普遍的颜色可变性的问题，并且在生物学和医学图像中通常不可避免，这通常会导致分割恶化和量化精度，从而大大降低了必要的训练工作。效率的这种提高促进了大量图像的量化，从而为高通量成像中的最新技术进步提供了交互式图像分析。所呈现的方法几乎适用于任何图像类型，并代表通常用于图像分析任务的有用工具。

我们展示了MapReader，一个在Python中编写的免费开源软件库，用于分析大地图集合（扫描或出生）。此库转换历史人员可以通过转动广泛的均匀地图设置到可搜索的主要源来使用映射的方式。 MapReader允许使用很少或没有计算机视觉专业知识的用户来通过Web服务器检索地图; ii）预处理并将它们分成补丁; iii）涂布补丁; iv）火车，微调和评估深度神经网络模型; v）创建有关地图内容的结构化数据。我们展示了MAPREADER如何使历史学家解释$ \ \左右16千世纪的军械调查地图表（$ \大约30.5M补丁），将视觉标记转化为机器可读数据的挑战。我们展示了一个案例研究，重点是英国铁路基础设施和建筑物，如这些地图所示。我们还展示了MapReader管道的输出如何链接到我们用于评估的其他外部数据集以及丰富和解释结果。我们释放$ \大约62万美元手动注释的补丁，用于培训和评估模型。

本文介绍了用于合成近红外（NIR）图像生成和边界盒水平检测系统的数据集。不可否认的是，诸如Tensorflow或Pytorch之类的高质量机器学习框架以及大规模的Imagenet或可可数据集借助于加速GPU硬件，已将机器学习技术的极限推向了数十多年。在这些突破中，高质量的数据集是可以在模型概括和数据驱动的深神经网络的部署方面取得成功的基本构件之一。特别是，综合数据生成任务通常比其他监督方法需要更多的培训样本。因此，在本文中，我们共享从两个公共数据集（即Nirscene和Sen12ms）和我们的新颖NIR+RGB甜椒（辣椒（辣椒）数据集）重新处理的NIR+RGB数据集。我们定量和定性地证明了这些NIR+RGB数据集足以用于合成NIR图像生成。对于NIRSCENE1，SEN12MS和SEWT PEPPER数据集，我们实现了第11.36、26.53、26.53、26.53和40.15的距离（FID）。此外，我们发布了11个水果边界盒的手动注释，可以使用云服务将其作为各种格式导出。四个新添加的水果[蓝莓，樱桃，猕猴桃和小麦]化合物11新颖的边界盒数据集，在我们先前的DeepFruits项目中提出的作品[Apple，Appsicum，Capsicum，Capsicum，Mango，Orange，Rockmelon，Strawberry]。数据集的边界框实例总数为162K，可以从云服务中使用。为了评估数据集，YOLOV5单阶段检测器被利用并报告了令人印象深刻的平均水平前期，MAP [0.5：0.95]的结果为[min：0.49，最大：0.812]。我们希望这些数据集有用，并作为未来研究的基准。

Panoptic semonation组合实例和语义预测，允许同时检测“事物”和“东西”。在许多具有挑战性的问题中有效地接近远程感测的数据中的Panoptic分段可能是吉祥的，因为它允许连续映射和特定的目标计数。有几个困难阻止了遥感中这项任务的增长：（a）大多数算法都设计用于传统图像，（b）图像标签必须包含“事物”和“填写”类，并且（c）注释格式复杂。因此，旨在解决和提高遥感中Panoptic分割的可操作性，这项研究有五个目标：（1）创建一个新的Panoptic分段数据准备管道，（2）提出注释转换软件以产生Panoptic注释; （3）在城市地区提出一个小说数据集，（4）修改任务的Detectron2，（5）评估城市环境中这项任务的困难。我们使用的空中图像，考虑14级，使用0,24米的空间分辨率。我们的管道考虑了三个图像输入，所提出的软件使用点Shapefile来创建Coco格式的样本。我们的研究生成了3,400个样本，具有512x512像素尺寸。我们使用了带有两个骨干板（Reset-50和Reset-101）的Panoptic-FPN，以及模型评估被视为语义实例和Panoptic指标。我们获得了93.9,47.7和64.9的平均iou，box ap和pq。我们的研究提出了一个用于Panoptic Seation的第一个有效管道，以及用于其他研究人员的广泛数据库使用和处理需要彻底了解的其他数据或相关问题。

语义图像分割是手术中的背景知识和自治机器人的重要前提。本领域的状态专注于在微创手术期间获得的传统RGB视频数据，但基于光谱成像数据的全景语义分割并在开放手术期间获得几乎没有注意到日期。为了解决文献中的这种差距，我们正在研究基于在开放手术环境中获得的猪的高光谱成像（HSI）数据的以下研究问题：（1）基于神经网络的HSI数据的充分表示是完全自动化的器官分割，尤其是关于数据的空间粒度（像素与Superpixels与Patches与完整图像）的空间粒度？ （2）在执行语义器官分割时，是否有利用HSI数据使用HSI数据，即RGB数据和处理的HSI数据（例如氧合等组织参数）？根据基于20猪的506个HSI图像的全面验证研究，共注释了19个类，基于深度的学习的分割性能 - 贯穿模态 - 与输入数据的空间上下文一致。未处理的HSI数据提供优于RGB数据或来自摄像机提供商的处理数据，其中优势随着输入到神经网络的输入的尺寸而增加。最大性能（应用于整个图像的HSI）产生了0.89（标准偏差（SD）0.04）的平均骰子相似度系数（DSC），其在帧间间变异性（DSC为0.89（SD 0.07）的范围内。我们得出结论，HSI可以成为全自动手术场景理解的强大的图像模型，其具有传统成像的许多优点，包括恢复额外功能组织信息的能力。

膝关节X射线上的膝盖骨关节炎（KOA）的评估是使用总膝关节置换术的中心标准。但是，该评估遭受了不精确的标准，并且读取器间的可变性非常高。对KOA严重性的算法，自动评估可以通过提高其使用的适当性来改善膝盖替代程序的总体结果。我们提出了一种基于深度学习的新型五步算法，以自动从X光片后验（PA）视图对KOA进行评级：（1）图像预处理（2）使用Yolo V3-tiny模型，图像在图像中定位膝关节， （3）使用基于卷积神经网络的分类器对骨关节炎的严重程度进行初步评估，（4）关节分割和关节空间狭窄（JSN）的计算（JSN）和（5），JSN和最初的结合评估确定最终的凯尔格伦法律（KL）得分。此外，通过显示用于进行评估的分割面具，我们的算法与典型的“黑匣子”深度学习分类器相比表现出更高的透明度。我们使用我们机构的两个公共数据集和一个数据集进行了全面的评估，并表明我们的算法达到了最先进的性能。此外，我们还从机构中的多个放射科医生那里收集了评分，并表明我们的算法在放射科医生级别进行。该软件已在https://github.com/maciejmazurowowski/osteoarthitis-classification上公开提供。

The International Workshop on Reading Music Systems (WoRMS) is a workshop that tries to connect researchers who develop systems for reading music, such as in the field of Optical Music Recognition, with other researchers and practitioners that could benefit from such systems, like librarians or musicologists. The relevant topics of interest for the workshop include, but are not limited to: Music reading systems; Optical music recognition; Datasets and performance evaluation; Image processing on music scores; Writer identification; Authoring, editing, storing and presentation systems for music scores; Multi-modal systems; Novel input-methods for music to produce written music; Web-based Music Information Retrieval services; Applications and projects; Use-cases related to written music. These are the proceedings of the 3rd International Workshop on Reading Music Systems, held in Alicante on the 23rd of July 2021.

深度学习对组织病理学整体幻灯片图像（WSIS）的应用持有提高诊断效率和再现性，但主要取决于写入计算机代码或购买商业解决方案的能力。我们介绍了一种使用自由使用，开源软件（Qupath，DeepMib和Spenthology）的无代码管道，用于创建和部署基于深度学习的分段模型，以进行计算病理学。我们展示了从结肠粘膜中分离上皮的用例的管道。通过使用管道的主动学习开发，包括140苏木蛋白 - 曙红（HE） - 染色的WSI（HE）-SIN（HE）-SIOS和111个CD3免疫染色体活检WSIS的数据集。在36人的持有试验组上，21个CD3染色的WSIS在上皮细分上实现了96.6％的平均交叉口96.6％和95.3％。我们展示了病理学家级分割准确性和临床可接受的运行时间绩效，并显示了没有编程经验的病理学家可以仅使用自由使用软件为组织病理WSIS创建近最先进的分段解决方案。该研究进一步展示了开源解决方案的强度在其创建普遍的开放管道的能力中，其中培训的模型和预测可以无缝地以开放格式导出，从而在外部解决方案中使用。所有脚本，培训的型号，视频教程和251个WSI的完整数据集在https://github.com/andreped/nocodeSeg中公开可用，以加速在该领域的研究。

海洋生态系统及其鱼类栖息地越来越重要，因为它们在提供有价值的食物来源和保护效果方面的重要作用。由于它们的偏僻且难以接近自然，因此通常使用水下摄像头对海洋环境和鱼类栖息地进行监测。这些相机产生了大量数字数据，这些数据无法通过当前的手动处理方法有效地分析，这些方法涉及人类观察者。 DL是一种尖端的AI技术，在分析视觉数据时表现出了前所未有的性能。尽管它应用于无数领域，但仍在探索其在水下鱼类栖息地监测中的使用。在本文中，我们提供了一个涵盖DL的关键概念的教程，该教程可帮助读者了解对DL的工作原理的高级理解。该教程还解释了一个逐步的程序，讲述了如何为诸如水下鱼类监测等挑战性应用开发DL算法。此外，我们还提供了针对鱼类栖息地监测的关键深度学习技术的全面调查，包括分类，计数，定位和细分。此外，我们对水下鱼类数据集进行了公开调查，并比较水下鱼类监测域中的各种DL技术。我们还讨论了鱼类栖息地加工深度学习的新兴领域的一些挑战和机遇。本文是为了作为希望掌握对DL的高级了解，通过遵循我们的分步教程而为其应用开发的海洋科学家的教程，并了解如何发展其研究，以促进他们的研究。努力。同时，它适用于希望调查基于DL的最先进方法的计算机科学家，以进行鱼类栖息地监测。

Background: Image analysis applications in digital pathology include various methods for segmenting regions of interest. Their identification is one of the most complex steps, and therefore of great interest for the study of robust methods that do not necessarily rely on a machine learning (ML) approach. Method: A fully automatic and optimized segmentation process for different datasets is a prerequisite for classifying and diagnosing Indirect ImmunoFluorescence (IIF) raw data. This study describes a deterministic computational neuroscience approach for identifying cells and nuclei. It is far from the conventional neural network approach, but it is equivalent to their quantitative and qualitative performance, and it is also solid to adversative noise. The method is robust, based on formally correct functions, and does not suffer from tuning on specific data sets. Results: This work demonstrates the robustness of the method against the variability of parameters, such as image size, mode, and signal-to-noise ratio. We validated the method on two datasets (Neuroblastoma and NucleusSegData) using images annotated by independent medical doctors. Conclusions: The definition of deterministic and formally correct methods, from a functional to a structural point of view, guarantees the achievement of optimized and functionally correct results. The excellent performance of our deterministic method (NeuronalAlg) to segment cells and nuclei from fluorescence images was measured with quantitative indicators and compared with those achieved by three published ML approaches.

产量估计是葡萄园管理中的强大工具，因为它允许种植者微调实践以优化产量和质量。但是，目前使用手动抽样进行估计，这是耗时和不精确的。这项研究表明，近端成像的应用与深度学习相结合，以进行葡萄园中的产量估计。使用车辆安装的传感套件进行连续数据收集，并使用商业收益率监控器在收获时结合了地面真实收益数据的收集，可以生成一个23,581个收益点和107,933张图像的大数据集。此外，这项研究是在机械管理的商业葡萄园中进行的，代表了一个充满挑战的图像分析环境，但在加利福尼亚中央山谷中的一组常见条件。测试了三个模型架构：对象检测，CNN回归和变压器模型。对象检测模型在手工标记的图像上进行了训练以定位葡萄束，并将束数量或像素区域求和以与葡萄产量相关。相反，回归模型端到端训练，以预测图像数据中的葡萄产量，而无需手动标记。结果表明，在代表性的保留数据集上，具有相当的绝对百分比误差为18％和18.5％的变压器和具有像素区域处理的对象检测模型。使用显着映射来证明CNN模型的注意力位于葡萄束的预测位置附近以及葡萄树冠的顶部。总体而言，该研究表明，近端成像和深度学习对于大规模预测葡萄群的适用性。此外，端到端建模方法能够与对象检测方法相当地执行，同时消除了手工标记的需求。

The International Workshop on Reading Music Systems (WoRMS) is a workshop that tries to connect researchers who develop systems for reading music, such as in the field of Optical Music Recognition, with other researchers and practitioners that could benefit from such systems, like librarians or musicologists. The relevant topics of interest for the workshop include, but are not limited to: Music reading systems; Optical music recognition; Datasets and performance evaluation; Image processing on music scores; Writer identification; Authoring, editing, storing and presentation systems for music scores; Multi-modal systems; Novel input-methods for music to produce written music; Web-based Music Information Retrieval services; Applications and projects; Use-cases related to written music. These are the proceedings of the 2nd International Workshop on Reading Music Systems, held in Delft on the 2nd of November 2019.

在材料科学领域，显微镜是结构表征的第一个且通常仅可访问的方法。对可以自动化显微镜图像的分析和解释的机器学习方法的开发越来越感兴趣。通常，对机器学习模型进行培训需要大量具有相关结构标签的图像，但是，手动标记图像需要域知识，并且容易受到人为错误和主观性的影响。为了克服这些局限性，我们提出了一种半监督的转移学习方法，该方法使用少数标记的显微镜图像进行训练，并像在明显更大的图像数据集中训练的方法一样有效地执行。具体而言，我们使用自我监督的学习方法训练图像编码器，并使用编码器来传输不同下游图像任务（分类和细分），并使用最少数量的标记图像进行培训来传输该编码器。我们测试了两种自我监督学习方法的转移学习能力：传输电子显微镜（TEM）图像的SIMCLR和Barlow-Twins。我们详细说明了该机器学习工作流程如何应用于蛋白质纳米线的TEM图像如何实现纳米线形态的自动分类（例如，单纳米线，纳米线，纳米线捆绑包，相位分离）以及可以用作量化纳米域域的基础的分段任务和形状分析。我们还将机器学习工作流程的应用扩展到纳米颗粒形态的分类以及从TEM图像中鉴定不同类型病毒的分类。

准确地测量纳米颗粒的大小，形态和结构非常重要，因为它们在许多应用中都非常依赖其特性。在本文中，我们提出了一种基于深度学习的方法，用于根据扫描透射电子显微镜图像的少量数据集训练的纳米颗粒测量和分类。我们的方法由两个阶段组成：本地化，即检测纳米颗粒和分类，即其超微结构的分类。对于每个阶段，我们通过分析不同最新神经网络的分析来优化分割和分类。我们展示了如何使用图像处理或使用各种图像产生神经网络的合成图像的产生来改善两个阶段的结果。最后，将算法应用于双金属纳米颗粒，证明了大小分布的自动数据收集，包括复杂超微结构的分类。开发的方法可以轻松地转移到其他材料系统和纳米颗粒结构中。

我们向传感器独立性（Sensei）介绍了一种新型神经网络架构 - 光谱编码器 - 通过该传感器独立性（Sensei） - 通过其中具有不同组合的光谱频带组合的多个多光谱仪器可用于训练广义深度学习模型。我们专注于云屏蔽的问题，使用几个预先存在的数据集，以及Sentinel-2的新的自由可用数据集。我们的模型显示在卫星上实现最先进的性能，它受过训练（Sentinel-2和Landsat 8），并且能够推断到传感器，它在训练期间尚未见过Landsat 7，每\ 'USAT-1，和Sentinel-3 SLST。当多种卫星用于培训，接近或超越专用单传感器型号的性能时，模型性能显示出改善。这项工作是激励遥感社区可以使用巨大各种传感器采取的数据的动机。这不可避免地导致标记用于不同传感器的努力，这限制了深度学习模型的性能，因为他们需要最佳地执行巨大的训练。传感器独立性可以使深度学习模型能够同时使用多个数据集进行培训，提高性能并使它们更广泛适用。这可能导致深入学习方法，用于在板载应用程序和地面分段数据处理中更频繁地使用，这通常需要模型在推出时或之后即将开始。