基于各向異性膨脹卷積的圖像識(shí)別方法研究
發(fā)布時(shí)間:2021-08-25 16:24
圖像是人類獲取信息的重要方式,隨著社會(huì)信息化程度的日益提高,自動(dòng)識(shí)別圖像的需求也變得越來(lái)越迫切。由于互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)中圖像數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出爆炸式的增長(zhǎng),而傳統(tǒng)模式識(shí)別方法在海量圖像數(shù)據(jù)集上的識(shí)別效果無(wú)法令人滿意,研究者們提出采用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(Convolutional Neural Network,CNN)來(lái)進(jìn)行圖像識(shí)別,其中,卷積是最為關(guān)鍵的組件,F(xiàn)有的卷積如普通卷積、膨脹卷積和可變形卷積,在圖像識(shí)別中取得了不錯(cuò)的效果,但仍存在一些不足,如:普通卷積的感受野范圍受到卷積核的限制,不夠魯棒;膨脹卷積會(huì)形成一個(gè)規(guī)則的感受野,不足以應(yīng)付物體表觀特征產(chǎn)生的各種變化;可變形卷積的感受野的形狀的不能快速變換,不能起到精確定位目標(biāo)的作用。為解決上述問(wèn)題,本文對(duì)以上各種卷積進(jìn)行了深入的研究,獨(dú)立完成了以下工作:(1)在普通卷積、膨脹卷積和可變形卷積的基礎(chǔ)上,提出了各向異性膨脹卷積(Anisotropic Dilated Convolution,ADC)。各向異性膨脹卷積的優(yōu)勢(shì)在于繼承了以往普通卷積、膨脹卷積、可變形卷積的優(yōu)點(diǎn),是一種更加泛化的卷積形式,其他卷積可認(rèn)為是各向異性膨脹卷積的一...
【文章來(lái)源】:北京交通大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:80 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-1普通卷積工作方式??
圖2-2膨脹卷積工作方式??Figure?2-2?Operation?mode?of?dilated?convolution??膨脹卷積工作方式如圖2-2所示,上層的是一個(gè)卷積核大小為3x3的膨脹卷積,??步長(zhǎng)為1,膨脹率為2,下層是一個(gè)7x7大小的特征圖,不進(jìn)行邊界填充。圖(a)??到圖(b)到圖(c)展示了卷積的工作方式,3x3的膨脹卷積和3x3的普通卷積的??參數(shù)量是一樣的,也同樣是使用滑動(dòng)窗口的方式進(jìn)行采樣,但是采樣的點(diǎn)發(fā)生了??改變,除了卷積核的中心點(diǎn),其他點(diǎn)相對(duì)于中心點(diǎn)每隔(膨脹率-1)行或列采樣一??次,導(dǎo)致感受野的范圍發(fā)生了變化。在相同的計(jì)算條件下,膨脹卷積并不會(huì)增加??模型的復(fù)雜度,卻提供了更大的感受野,讓每個(gè)卷積輸出都包含較大范圍的空間??一信息,但是要注意的是,如果要保證則輸出特征圖的空間尺寸與輸入特征圖的空??間尺寸相等的話
圖2-3可變形卷積[2()]工作方式??Figure?2-3?Operation?mode?of?deformable?convolution^20^??可變形卷積工作方式如圖2-3所示,可變形卷積實(shí)際上是兩個(gè)卷積層組成的,??上面的卷積是輸出偏移量,下面的卷積輸出特征圖。定義輸入特征圖X和輸出特??征圖Y,?X的大小為CxHxW,其中C是特征圖X的通道數(shù),H和W是特征圖X??的長(zhǎng)度和寬度。可變形卷積的流程為:??(1)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]有限覆蓋定理在若干數(shù)學(xué)命題證明中的應(yīng)用[J]. 強(qiáng)華,周虎. 佳木斯大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(05)
[2]有限覆蓋定理的教學(xué)研究與實(shí)踐[J]. 楊小遠(yuǎn),薛玉梅,孫玉泉,楊卓琴. 高等數(shù)學(xué)研究. 2014(01)
本文編號(hào):3362458
【文章來(lái)源】:北京交通大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:80 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-1普通卷積工作方式??
圖2-2膨脹卷積工作方式??Figure?2-2?Operation?mode?of?dilated?convolution??膨脹卷積工作方式如圖2-2所示,上層的是一個(gè)卷積核大小為3x3的膨脹卷積,??步長(zhǎng)為1,膨脹率為2,下層是一個(gè)7x7大小的特征圖,不進(jìn)行邊界填充。圖(a)??到圖(b)到圖(c)展示了卷積的工作方式,3x3的膨脹卷積和3x3的普通卷積的??參數(shù)量是一樣的,也同樣是使用滑動(dòng)窗口的方式進(jìn)行采樣,但是采樣的點(diǎn)發(fā)生了??改變,除了卷積核的中心點(diǎn),其他點(diǎn)相對(duì)于中心點(diǎn)每隔(膨脹率-1)行或列采樣一??次,導(dǎo)致感受野的范圍發(fā)生了變化。在相同的計(jì)算條件下,膨脹卷積并不會(huì)增加??模型的復(fù)雜度,卻提供了更大的感受野,讓每個(gè)卷積輸出都包含較大范圍的空間??一信息,但是要注意的是,如果要保證則輸出特征圖的空間尺寸與輸入特征圖的空??間尺寸相等的話
圖2-3可變形卷積[2()]工作方式??Figure?2-3?Operation?mode?of?deformable?convolution^20^??可變形卷積工作方式如圖2-3所示,可變形卷積實(shí)際上是兩個(gè)卷積層組成的,??上面的卷積是輸出偏移量,下面的卷積輸出特征圖。定義輸入特征圖X和輸出特??征圖Y,?X的大小為CxHxW,其中C是特征圖X的通道數(shù),H和W是特征圖X??的長(zhǎng)度和寬度。可變形卷積的流程為:??(1)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]有限覆蓋定理在若干數(shù)學(xué)命題證明中的應(yīng)用[J]. 強(qiáng)華,周虎. 佳木斯大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(05)
[2]有限覆蓋定理的教學(xué)研究與實(shí)踐[J]. 楊小遠(yuǎn),薛玉梅,孫玉泉,楊卓琴. 高等數(shù)學(xué)研究. 2014(01)
本文編號(hào):3362458
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