基于深度學(xué)習(xí)的開(kāi)集鞋印分類算法研究
發(fā)布時(shí)間:2021-06-01 20:22
鞋印圖像是刑事偵查中常見(jiàn)的重要證物之一,它在揭露和證實(shí)犯罪時(shí)有重大作用。目前針對(duì)鞋印分類的算法大多是基于閉集分類的算法,其假設(shè)所有的測(cè)試圖像都包含在訓(xùn)練集中出現(xiàn)過(guò)的類別。然而現(xiàn)實(shí)的場(chǎng)景下,會(huì)出現(xiàn)很多未知類別的鞋印圖像,如果直接使用閉集的假設(shè)前提,其閉集性會(huì)迫使分類器從已知類中做出選擇,分類性能并不是很好。近幾年來(lái),深度網(wǎng)絡(luò)在解決各種視覺(jué)識(shí)別問(wèn)題上取得了顯著的進(jìn)展,對(duì)學(xué)術(shù)和商業(yè)應(yīng)用產(chǎn)生了巨大的影響。深度網(wǎng)絡(luò)可以提取到輸入鞋印圖像的深層次特征,基于此,本文使用深度學(xué)習(xí)技術(shù)提出了開(kāi)集鞋印分類算法研究,主要工作如下:1)給出了基于融合多卷積層的開(kāi)集分類算法通過(guò)分析鞋印圖像的特點(diǎn),本文以深度網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ),給出了鞋印圖像特征提取的方法。由于待分類的類別很多,通過(guò)將不同層的卷積響應(yīng)圖相融合的方法,結(jié)合了中間層的全局信息和后面層的局部信息以提高類別間的可區(qū)分度,并結(jié)合判別方法,實(shí)現(xiàn)了開(kāi)集分類。在鞋印數(shù)據(jù)集上的AUC達(dá)到了 0.84。2)給出了基于多語(yǔ)義塊特征融合的開(kāi)集分類算法本文針對(duì)鞋印圖像差異性較大區(qū)域集中在腳掌和腳跟的特點(diǎn),給出了一種基于多語(yǔ)義塊特征融合的開(kāi)集分類算法。本文將一幅鞋印圖像分成四個(gè)語(yǔ)義...
【文章來(lái)源】:大連海事大學(xué)遼寧省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:70 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2.2鞋印數(shù)據(jù)集各個(gè)類別數(shù)量統(tǒng)計(jì)圖??Fig.?2.2?Distribution?of?the?member?number?of?each?class??-10?-??
?基于深度學(xué)習(xí)的開(kāi)集鞋印分類算法研究???為實(shí)現(xiàn)鞋印圖像開(kāi)集分類的算法,本文第3章介紹了基于融合多卷積層的開(kāi)集分類??算法,第4章介紹了基于多語(yǔ)義塊特征融合的開(kāi)集分類算法,第5章介紹了基于統(tǒng)計(jì)極??值理論的開(kāi)集分類算法。??,?/I??融合多尺度特征=^>集內(nèi)外判別=c>?分類????y??????圖2.3算法流程圖??Fig.?2.3?Flow?chart?of?proposed?algorithm??2.4測(cè)試數(shù)據(jù)與評(píng)測(cè)方法??2.4.?1測(cè)試數(shù)據(jù)??本文中實(shí)驗(yàn)涉及到的數(shù)據(jù)全部由地方公安局提供,共有3308?jìng)(gè)類別的數(shù)據(jù)集,其??中原始圖像的數(shù)量超過(guò)5個(gè)用于訓(xùn)練卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),并對(duì)原始的數(shù)據(jù)集進(jìn)行擴(kuò)充后,包??含了?216540幅訓(xùn)練圖。挑選出只包含一幅原始鞋印圖像的類別作為未知類別用于算法??的測(cè)試階段,共有5208幅測(cè)試鞋印圖像。??2.?4.?2評(píng)測(cè)方法??本論文對(duì)于各個(gè)不同的算法下,開(kāi)集分類的識(shí)別結(jié)果,主要使用了文獻(xiàn)[46]中定義??的ROC曲線圖和其相關(guān)的AUC指標(biāo)。其中AUC的指標(biāo)代表ROC曲線下面的面積,??將其作為度量一個(gè)開(kāi)集分類模型分類效果好壞的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。??在現(xiàn)實(shí)的場(chǎng)景下,通常不同類別下的數(shù)據(jù)量是分布不均勻的,使得一些傳統(tǒng)的評(píng)價(jià)??指標(biāo)不能很好的反應(yīng)分類器的分類性能,例如得到的錯(cuò)誤率和準(zhǔn)確率不準(zhǔn)確,并不能完??全發(fā)反應(yīng)出模型的好壞。針對(duì)上面的這個(gè)問(wèn)題,在醫(yī)療分析中常用的評(píng)價(jià)方法ROC分??析被引入到開(kāi)集的分類任務(wù)當(dāng)中。在其分析實(shí)驗(yàn)的評(píng)判中,ROC曲線使用每一個(gè)測(cè)試??結(jié)果作為其判別界值,計(jì)算對(duì)應(yīng)的正例分對(duì)的概率TPR(True?Positive?Rate)和錯(cuò)例分為正??
?大連海事大學(xué)碩士學(xué)位論文???True?class??P?n??fp?rate=FP/N?tp?rate=TP/P??Y?True?False??Positive?Positive??Hvnothesized??class?Precision=TP/(TP+FP)?Recall=TP/(TP+FN)??False?True??N?Negative?Negative??Accuracy=(TP+TN)/(P+N)??圖2.4混淆矩陣??Fig.2.4?Confusion?matrix??對(duì)于ROC曲線,可以根據(jù)下圖對(duì)其進(jìn)行分析,如圖2.5所示。??Receiver?operating?characteristic?example??10?■?,?7??i?z??/?1?z??廠-?z??0.8?-?f—??/?,??-?y??ro???r?,??^?0.6?*?I??(U?I?y??>?I?,??i?I?y??0.4-?J?,??^?!?—????/??0.2-?!?y??I?z??IX??o.o?-?^??0.0?0.2?0.4?0.6?0.8?1.0??False?Positive?Rate??圖2.5?ROC曲線圖??Fig.2.5?The?curve?of?ROC??對(duì)于圖2.5中所展示的ROC曲線,其中包含了四個(gè)點(diǎn)和一條曲線。其中(0,?1)這個(gè)??點(diǎn),即當(dāng)?FRR=0?的時(shí)候,TPR=1,此點(diǎn)意味著FN(false?negative)=0。而且FP(false?positive)??=0,
【參考文獻(xiàn)】:
碩士論文
[1]開(kāi)集鞋底花紋分類算法研究[D]. 劉風(fēng)竹.大連海事大學(xué) 2017
本文編號(hào):3210087
【文章來(lái)源】:大連海事大學(xué)遼寧省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:70 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2.2鞋印數(shù)據(jù)集各個(gè)類別數(shù)量統(tǒng)計(jì)圖??Fig.?2.2?Distribution?of?the?member?number?of?each?class??-10?-??
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【參考文獻(xiàn)】:
碩士論文
[1]開(kāi)集鞋底花紋分類算法研究[D]. 劉風(fēng)竹.大連海事大學(xué) 2017
本文編號(hào):3210087
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