基于遷移學(xué)習(xí)和卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的二維形狀識別
發(fā)布時間:2023-01-12 21:26
形狀信息是物體最直觀、重要的描述,其表示與識別是計算機視覺領(lǐng)域的基本問題。然而真實世界的形狀往往存在各種變化,包括噪聲、形狀變形、遮擋和同類形狀間的差異等。這些變化給傳統(tǒng)基于手工特征如形狀上下文、形狀簽名等的形狀表示和識別方法帶來很大的挑戰(zhàn)。近年來,隨著深度學(xué)習(xí)相關(guān)技術(shù)的突破性發(fā)展及廣泛應(yīng)用,利用深度網(wǎng)絡(luò)來進行形狀的表示及識別成為一個新興研究內(nèi)容。不過,在二維形狀相關(guān)的應(yīng)用場景中,深度網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展目前還存在一些問題。第一,具備標(biāo)簽的二維形狀數(shù)據(jù)往往是有限的,僅可用于訓(xùn)練淺層的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),而淺層網(wǎng)絡(luò)表示能力有限,實驗中識別準(zhǔn)確率不高;第二,現(xiàn)有方法多數(shù)為自行構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò),其網(wǎng)絡(luò)參數(shù)及實驗結(jié)果一般較難復(fù)現(xiàn),限制了這些方法的推廣和應(yīng)用;第三,數(shù)據(jù)增強是一種防止網(wǎng)絡(luò)參數(shù)過擬合、提高識別準(zhǔn)確率的有效方法,不過目前缺少針對于二維形狀的數(shù)據(jù)增強方法。所以,如何在有限訓(xùn)練樣本的前提下,利用深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型解決二維形狀數(shù)據(jù)的分析和識別,是值得進一步深入研究的課題。為了有效提高二維形狀的識別準(zhǔn)確率,本文基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)強大的特征提取和識別能力,結(jié)合遷移學(xué)習(xí)技術(shù),提出了一種新型的二維形狀識別模型TL-CNN。在T...
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題研究的背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
1.3 論文的組織結(jié)構(gòu)
1.4 本章小結(jié)
2 相關(guān)研究內(nèi)容的介紹
2.1 卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
2.1.1 局部連接
2.1.2 權(quán)值共享
2.1.3 卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型
2.1.4 網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練過程
2.1.5 AlexNet與VggNet
2.2 遷移學(xué)習(xí)方法
2.2.1 遷移學(xué)習(xí)的簡述
2.2.2 遷移學(xué)習(xí)的類別
2.3 數(shù)據(jù)增強方法
2.4 本章小結(jié)
3 基于遷移學(xué)習(xí)和卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的形狀識別
3.1 問題分析與方法提出
3.1.1 二維形狀識別中典型問題分析
3.1.2 本文解決思路
3.2 TL-CNN識別框架
3.3 TL-CNN的學(xué)習(xí)過程
3.3.1 特征提取
3.3.2 模型微調(diào)
3.4 數(shù)據(jù)增強方法
3.4.1 方法綜述
3.4.2 膨脹與腐蝕
3.4.3 距離場
3.4.4 離散曲線演化
3.4.5 其他方法
3.5 本章小結(jié)
4 實驗設(shè)計與結(jié)果分析
4.1 實驗環(huán)境
4.2 數(shù)據(jù)集及參數(shù)介紹
4.3 TL-CNN實驗對比
4.4 數(shù)據(jù)增強優(yōu)化實驗對比
4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
致謝
作者簡歷及攻讀碩士學(xué)位期間的科研成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Trans Hist: Occlusion-robust shape detection in cluttered images[J]. Chu Han,Xueting Liu,Lok Tsun Sinn,Tien-Tsin Wong. Computational Visual Media. 2018(02)
[2]深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展及其在計算機視覺領(lǐng)域的應(yīng)用[J]. 張順,龔怡宏,王進軍. 計算機學(xué)報. 2019(03)
[3]弦特征矩陣:一種有效的用于植物葉片圖像分類和檢索的形狀描述子[J]. 王斌,陳良宵,葉夢婕. 計算機學(xué)報. 2017(11)
[4]基于顏色和形狀特征的彩色圖像檢索方法[J]. 孫君頂,崔江濤,毋小省,周利華. 中國圖象圖形學(xué)報. 2004(07)
博士論文
[1]物體檢索與定位技術(shù)研究[D]. 姜文暉.北京郵電大學(xué) 2017
[2]基于形狀分析的三維點云模型壓縮[D]. 何辰.山東大學(xué) 2014
[3]遷移學(xué)習(xí)問題與方法研究[D]. 龍明盛.清華大學(xué) 2014
本文編號:3730476
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題研究的背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
1.3 論文的組織結(jié)構(gòu)
1.4 本章小結(jié)
2 相關(guān)研究內(nèi)容的介紹
2.1 卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
2.1.1 局部連接
2.1.2 權(quán)值共享
2.1.3 卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型
2.1.4 網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練過程
2.1.5 AlexNet與VggNet
2.2 遷移學(xué)習(xí)方法
2.2.1 遷移學(xué)習(xí)的簡述
2.2.2 遷移學(xué)習(xí)的類別
2.3 數(shù)據(jù)增強方法
2.4 本章小結(jié)
3 基于遷移學(xué)習(xí)和卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的形狀識別
3.1 問題分析與方法提出
3.1.1 二維形狀識別中典型問題分析
3.1.2 本文解決思路
3.2 TL-CNN識別框架
3.3 TL-CNN的學(xué)習(xí)過程
3.3.1 特征提取
3.3.2 模型微調(diào)
3.4 數(shù)據(jù)增強方法
3.4.1 方法綜述
3.4.2 膨脹與腐蝕
3.4.3 距離場
3.4.4 離散曲線演化
3.4.5 其他方法
3.5 本章小結(jié)
4 實驗設(shè)計與結(jié)果分析
4.1 實驗環(huán)境
4.2 數(shù)據(jù)集及參數(shù)介紹
4.3 TL-CNN實驗對比
4.4 數(shù)據(jù)增強優(yōu)化實驗對比
4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
致謝
作者簡歷及攻讀碩士學(xué)位期間的科研成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Trans Hist: Occlusion-robust shape detection in cluttered images[J]. Chu Han,Xueting Liu,Lok Tsun Sinn,Tien-Tsin Wong. Computational Visual Media. 2018(02)
[2]深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展及其在計算機視覺領(lǐng)域的應(yīng)用[J]. 張順,龔怡宏,王進軍. 計算機學(xué)報. 2019(03)
[3]弦特征矩陣:一種有效的用于植物葉片圖像分類和檢索的形狀描述子[J]. 王斌,陳良宵,葉夢婕. 計算機學(xué)報. 2017(11)
[4]基于顏色和形狀特征的彩色圖像檢索方法[J]. 孫君頂,崔江濤,毋小省,周利華. 中國圖象圖形學(xué)報. 2004(07)
博士論文
[1]物體檢索與定位技術(shù)研究[D]. 姜文暉.北京郵電大學(xué) 2017
[2]基于形狀分析的三維點云模型壓縮[D]. 何辰.山東大學(xué) 2014
[3]遷移學(xué)習(xí)問題與方法研究[D]. 龍明盛.清華大學(xué) 2014
本文編號:3730476
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/shengwushengchang/3730476.html
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