基于卷积神经网络的视觉识别研究

来源 :华南农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:confusion00
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近年来,卷积神经网络(CNN)凭借其强大的特征学习能力在视觉识别领域取得重要进展,并受到学术界和工业界的广泛关注。首先,本文对CNN的结构进行如下两方面的创新研究:1)针对CNN全连接层对图像平移、旋转、缩放等变换比较敏感的问题,提出了一种混合模型——卷积词袋网络(Bo CW-Net)。它将Bo W模型嵌入CNN结构中并代替全连接层,通过端到端的方式学习特征、字典和分类器。为实现Bo CW-Net整个网络的有监督学习,提出基于方向相似度的Bo CW编码。同时,为充分利用中层特征和高层特征的鉴别性,将中层辅助分类器与高层分类器集成,形成主-辅集成分类器。实验结果表明:相比全连接层,Bo CW表示对各种变换具有更强的不变性;主-辅集成分类器能有效融合中层、高层特征,提高Bo CW-Net的识别性能;Bo CW-Net在CIFAR-10、CIFAR-100和MNIST数据库上均取得了改进的识别性能,最终分别获得4.88%、22.48%和0.21%的测试错误率。2)链式结构的CNN虽然能利用表征全局的高层特征解决一般的粗糙分类问题,但没有利用表征局部细节的中层特征解决精细分类问题。因此本文提出另外一种改进模型——卷积词袋-融合网络(Bo CW-Fusion Net)。它将中层、高层特征的Bo CW表示进行级联后再连接分类器,同样是通过端到端的有监督方式学习特征、字典和分类器。实验结果表明:Bo CW-Fusion Net相比链式CNN获得微小的改进性能,在CIFAR-10和CIFAR-100数据库上分别获得5.36%和24.82%的测试错误率。然后,利用改进的CNN模型(Bo CW-Net和Bo CW-Fusion Net)来解决实际应用问题,包括车型行人识别以及男女性别识别。车型行人数据包含6类车型(客车、轿车、面包车、货车、三轮车以及摩托车)和1类行人的图像,分类准确率分别为98.06%(Bo CW-Net)和97.94%(Bo CW-Fusion Net)。男女性别数据包含男女两类的人脸或头像照片,分类准确率分别为96.20%(Bo CW-Net)和94.90%(Bo CW-Fusion Net)。实际应用表明,改进的CNN模型均获得较好的识别性能。Bo CW-Net和Bo CW-Fusion Net的分类性能比较表明:无论公共数据库还是实际应用数据,中层、高层Bo CW表示的主-辅分类器集成方式相比级联方式能有效地融合中层和高层特征。最后,使用Bo CW-Net参与Kaggle大数据分析平台上的CIFAR-10物体识别竞赛和FER2013人脸表情识别竞赛,分别获得95.10%和70.10%的分类准确率,在排行榜上均为第二名。
其他文献
笔者在维持实时数据一致性的基础上提出了采用周期性事务模型的More-Less算法和采用偶发事务模型的可推迟调度DS-FP算法,并详细分析了这两个算法的约束条件和执行过程。最后,
本文基于认知—情感—行为理论,构建了服务认知要素、消费情感和旅游者忠诚关系的整合模型,以厦门城市旅游者为研究对象进行实证研究,发现:(1)服务认知三要素之间存在相互影
周末,我和老公带女儿丛丛外出办事。走之前,她希望拉着她的粉红色小拉杆箱。我对她说:“丛丛,可以拉着,但是你得清楚,如果要拉着箱子去,你就得自己负责,可不能让爸爸妈妈抱着,或者帮你拉箱子。”我的言下之意很明显,拖个空箱子只会碍事。  但女儿却毫不犹豫地同意了,斩钉截铁地表示:“好,没问题。”  办事的地点离出租车的停靠点有很长一段步行的路程,两岁的女儿拉着她的空箱子,踩着凋落的梧桐树叶,嘎吱嘎吱地快
目的制备赫赛汀靶向载阿霉素/印度墨水(DOX-ink-HER-NBs)多功能分子探针,评估其在乳腺癌动物模型成像诊断及治疗中的应用价值。方法通过薄膜水化、碳二亚胺法制备DOX-ink-HER
现代化发展进程日益加快,越来越多人忽视了体育文化的学习,但是体育文化的培养在教育工作中是重要的一部分。本文将通过阐述初中体育教学中存在的不足,使人们认识到其重要性,
随着科技的发展,企业对科研项目的投入越来越大、科研项目的数量越来越多、科研管理工作难度越来越大、科研管理信息关联度低、数据之间利用价值低等情况,在一定程度上制约着
写作一直是高中英语教学工作的重点内容,也是对学生语言应用能力的重要考查项目,然而,尽管教师和学生对写作投入大量的精力,效果却不尽如人意,使学生有话说、会说话、能表达,
<正>贺力旺是一种微生物菌剂,具有防病、增产等功效,通过此试验明确贺力旺在水稻上的应用效果,为生产提供有效数据。1试验材料与方法供试水稻品种为龙粳26号。供试药剂贺力旺
本文以河南黄河水量调度实施断面流量控制情况为出发点,评估近年来《黄河水量调度条例》实施效果及河南黄河水量调度执行情况;为今后水量调度提供了借鉴。 Based on the imp