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基于坐标重要性池化和解耦类别对齐蒸馏的图像分类算法
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作者 刘颖 薛家昊 +1 位作者 张伟东 许志杰 《电子学报》 北大核心 2025年第3期962-973,共12页
为提高卷积神经网络图像分类精度的同时实现网络轻量化,本文提出一种基于坐标重要性池化和解耦类别对齐蒸馏的图像分类算法.首先,设计一种坐标重要性池化模块并将其嵌入ResNet34,充分利用图像像素的位置信息,以增强其判别重要性特征的能... 为提高卷积神经网络图像分类精度的同时实现网络轻量化,本文提出一种基于坐标重要性池化和解耦类别对齐蒸馏的图像分类算法.首先,设计一种坐标重要性池化模块并将其嵌入ResNet34,充分利用图像像素的位置信息,以增强其判别重要性特征的能力;其次,采用BlurPool缓解在下采样过程中移位等变性丢失对网络性能的影响,以此构建教师网络;最后,构造一种解耦类别对齐蒸馏算法,分别考虑目标类和非目标类的知识并引入类别之间的关联信息,以高效地将分类知识从教师网络迁移到轻量级MobileNetV3学生网络.在不同数据集上的实验结果表明,本文提出的教师网络有效提高了分类性能,且蒸馏训练后的学生网络明显优于其他同量级网络,实现了更优越的综合性能,能够更好地应用于计算和内存资源受限的实际场景. 展开更多
关键词 图像分类 轻量化 知识蒸馏 ResNet34 坐标重要性池化
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并行池化注意力及多特征融合增强目标检测方法 被引量:1
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作者 程杰 卞长智 +2 位作者 张婧 李小霞 丁楠 《现代电子技术》 北大核心 2025年第5期59-67,共9页
针对通道注意力降维时导致细节信息损失和特征融合不充分的问题,提出一种并行池化注意力及多特征融合增强方法。首先,对输入图像使用两种池化模块并行处理,实现特征注意力增强。其中:熵引导池化模块利用通道信息熵生成特征权重系数,加... 针对通道注意力降维时导致细节信息损失和特征融合不充分的问题,提出一种并行池化注意力及多特征融合增强方法。首先,对输入图像使用两种池化模块并行处理,实现特征注意力增强。其中:熵引导池化模块利用通道信息熵生成特征权重系数,加强边缘纹理等细节信息;方向感知池化模块捕获图像在垂直和水平方向上的空间方向信息,再计算通道均值实现逐步降维保留关键特征。其次,多特征融合增强模块利用特征图尺度的对数函数自适应选取卷积核的大小,再将卷积后的特征分组重塑为与输入图像维度相同的通道、高度和宽度方向上的三个特征子图,并进行元素相乘获得增强特征图。最后,增强特征图与输入图像加权融合,同时增强目标的位置和细节信息。实验结果表明,文中方法在参数量不变的情况下,在VOC2007数据集上,mAP@0.5较YOLOX和YOLOv7分别提升4.62%、4.46%,在COCO数据集上,mAP@0.5较YOLOX和YOLOv7分别提升4.57%、4.63%。 展开更多
关键词 通道注意力 降维 并行池化 多特征融合增强 自适应 目标检测
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基于低秩双线性池化的铜矿石双能X射线图像预选方法研究
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作者 冯灿翔 何剑锋 +7 位作者 李卫东 王文 聂逢君 钟国韵 汪雪元 袁兆林 瞿金辉 夏菲 《有色金属(中英文)》 北大核心 2025年第6期999-1005,1034,共8页
针对深度神经网络在双能X射线图像分类中存在高、低能图像特征信息融合不充分、不明确的问题,提出一种端到端的低秩双线性池化铜矿石预选模型LRBP-PDENet。该模型采用并行双编码器分别提取高、低能X射线图像特征,基于低秩双线性池化方... 针对深度神经网络在双能X射线图像分类中存在高、低能图像特征信息融合不充分、不明确的问题,提出一种端到端的低秩双线性池化铜矿石预选模型LRBP-PDENet。该模型采用并行双编码器分别提取高、低能X射线图像特征,基于低秩双线性池化方法实现高、低能图像特征信息的完全交互,在适当控制计算参数量的同时,获得表征能力更强、信息更丰富的融合特征。结果表明,融合特征在分类任务上的效果优于单一特征,该模型在铜矿石预选任务上准确率达到91.88%,精确率达到92.39%,召回率达到86.71%,F1分数达到89.17%。模型分类性能明显提升,有效提高了铜矿石预选效率。 展开更多
关键词 矿石预选 图像识别 双能X射线透射技术 低秩双线性池化 特征融合
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改进特征金字塔池化的遥感影像障碍物提取
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作者 孙凯 徐青 +1 位作者 张瑞鑫 苏友能 《测绘通报》 北大核心 2025年第4期90-95,共6页
在高分辨率遥感影像中提取出的障碍物是进行越野路径规划的重要依据之一,精确的障碍物位置能够大大降低通行成本。传统的测绘方法提取障碍物效率低,且易受到人为因素和地形的影响,不适用于复杂的环境。当前的深度学习方法在提取居民地... 在高分辨率遥感影像中提取出的障碍物是进行越野路径规划的重要依据之一,精确的障碍物位置能够大大降低通行成本。传统的测绘方法提取障碍物效率低,且易受到人为因素和地形的影响,不适用于复杂的环境。当前的深度学习方法在提取居民地、水系等障碍物时存在特征丢失、分辨能力不强等问题,尤其是在小尺度地物的分辨上精度较低,提取的结果无法满足需求。为了解决这些问题,本文提出了基于特征金字塔注意力网络(ResT-PNet)提取遥感影像地物的方法,采用特征金字塔池化模块获取全局语义信息。首先,构建了特征融合模块,融合不同尺度的特征信息,增强特征提取效果;然后,引入了注意力机制中的空间注意力和通道注意力,以减少细节信息的丢失,整合局部特征与全局特征;最后,设置了对比试验与模型应用性验证。结果表明,本文模型具有更高的准确率,能够更好地分辨小尺度的障碍物,提取出的结果能够为越野路径规划提供支撑。 展开更多
关键词 地物提取 全卷积神经网络 注意力机制 特征金字塔池化 路径规划
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基于潮流嵌入和最小割池化的电网静态安全分析图学习模型
5
作者 马遵 李永哲 +4 位作者 何鑫 管霖 向川 陈勇 何伊慧 《南方电网技术》 北大核心 2025年第1期63-73,92,共12页
运用数据驱动模型实现快速的电网静态安全分析是新型电力系统分析中值得探索的研究方向。提高数据驱动模型对运行方式变化的泛化能力和对电网拓扑变化的适应能力是关键技术挑战之一。提出了一种基于潮流嵌入和最小割池化的电网静态安全... 运用数据驱动模型实现快速的电网静态安全分析是新型电力系统分析中值得探索的研究方向。提高数据驱动模型对运行方式变化的泛化能力和对电网拓扑变化的适应能力是关键技术挑战之一。提出了一种基于潮流嵌入和最小割池化的电网静态安全分析图学习模型。首先,通过以复原节点电压为导向的潮流状态嵌入模块,将电网N-1方式的拓扑差异转化为节点特征差异,改善了模型的泛化能力。其次,运用社团划分思想,采用最小割池化技术动态缩小了电网节点规模和节点特征维数,使模型具备对拓扑变化的适应能力。通过在IEEE 39节点系统和IEEE 118节点系统的验证测试和可视化分析,表明所设计的图深度学习模型准确率高,具有秒级的评估速度以及对电网规模变化的良好适应能力。 展开更多
关键词 静态安全分析 图深度学习 掩模图自编码器 潮流嵌入 池化 拓扑变化适应性
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基于双重池化注意力机制和竖直特征融合的DV-PointPillars三维目标检测模型
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作者 潘玉恒 任晨 +1 位作者 鲁维佳 李洋 《汽车安全与节能学报》 北大核心 2025年第5期793-801,共9页
为了改善柱体化三维目标检测模型中存在的柱体特征表征能力不足、误检漏检的问题,提出一种基于双重池化注意力机制和竖直特征融合的DV-PointPillars模型。在编码网络中引入最大和平均双重池化注意力机制,充分利用柱体内的点云信息,提升... 为了改善柱体化三维目标检测模型中存在的柱体特征表征能力不足、误检漏检的问题,提出一种基于双重池化注意力机制和竖直特征融合的DV-PointPillars模型。在编码网络中引入最大和平均双重池化注意力机制,充分利用柱体内的点云信息,提升柱体特征的表征能力;设计竖直区域特征提取网络,获取柱体在竖直方向上的特征信息,并在主干网络融合特征,改善编码方式导致的信息压缩问题,减少误判并提升遮挡情况的识别能力。采用KITTI数据集对汽车、行人、骑行者3个类别从简单、中等、困难3个难度进行实验。结果表明:相较于PointPillars模型,DV-PointPillars模型在增加3个模块后对车辆、行人、骑行者3个类别的3D平均检测准确度分别提升4.02%、5.17%、5.09%,显示出该模型的有效性。 展开更多
关键词 自动驾驶 环境感知 三维目标检测 点云 注意力池化
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一种融合图数据多元结构和特征的图池化方法
7
作者 王翔 魏玉锌 毛国君 《计算机工程》 北大核心 2025年第1期128-137,共10页
在图神经网络中,图池化是一类用于对图数据进行下采样以提取图表征的重要操作。由于图数据存在较为复杂的网络拓扑结构和高维度的特征信息,因此现有图池化方法在设计过程中未能同时融合图数据的拓扑结构信息和节点的长距离依赖信息,在... 在图神经网络中,图池化是一类用于对图数据进行下采样以提取图表征的重要操作。由于图数据存在较为复杂的网络拓扑结构和高维度的特征信息,因此现有图池化方法在设计过程中未能同时融合图数据的拓扑结构信息和节点的长距离依赖信息,在图池化过程中没有考虑丢弃节点的特征,造成图数据的重要信息损失。为此,提出一种基于多元特征融合的图池化方法来同时捕获图数据的局部拓扑信息、全局拓扑信息以及长距离节点依赖关系,并使用1个聚合模块聚合这些特征信息得到1个新的池化图。为了解决图池化过程中节点特征信息丢失的问题,提出一种新的特征融合方法将丢弃节点的信息以一定比例汇聚到保留节点上。基于该池化方法,构建基于分层池化的图分类模型。在D&D、PROTEINS、NCI1和NCI1094个数据集上的实验结果表明,与最佳基线模型相比,所提模型的分类准确率分别提升了2.97、3.59、0.48和0.24个百分点,能够更有效利用图数据的特征信息、拓扑信息和长距离节点依赖信息,在图分类任务上取得了更好的效果。 展开更多
关键词 池化 图分类 拓扑信息 长距离节点依赖 特征融合
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基于特征拓展及分离池化的点云语义分割
8
作者 陈崇明 郁金星 +3 位作者 韩璐 王浩然 张佃卯 陈器 《激光与红外》 北大核心 2025年第1期40-45,共6页
电力场景的三维语义信息识别是其后续精细化管理的基础和关键,然而,由于电力场景地物结构信息复杂、纹理多样,为其精细化理解与识别带来了一定的困难和挑战。本文提出了一种基于改进RandLA-Net的电力场景点云语义分割方法,该方法通过引... 电力场景的三维语义信息识别是其后续精细化管理的基础和关键,然而,由于电力场景地物结构信息复杂、纹理多样,为其精细化理解与识别带来了一定的困难和挑战。本文提出了一种基于改进RandLA-Net的电力场景点云语义分割方法,该方法通过引入特征拓展和分离池化操作来提高模型的性能,并在电力数据集上测试了该方法的实际效果,将其与现有的语义分割方法进行了比较。结果表明,该方法在准确性和效率方面具有很强的优势,综合对比来看,比前沿的RandLA-Net(Random Sampling and Local Feature Aggregator Network)提高了2.64和2.9的总体精度及平均交并比值,验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 特征拓展 分离池化 电力场景 点云语义分割 自注意力机制
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基于注意力残差网络和混合池化的3D目标检测
9
作者 王涛 薛庆水 +1 位作者 王栋 张旭 《电子测量技术》 北大核心 2025年第17期44-53,共10页
针对3D目标检测任务中行人和骑行者的检测精度较低问题,以Voxel-RCNN为基准算法进行改进,提出了一种基于注意力残差网络和混合池化的3D目标检测算法来提升检测精度。首先,设计了一种融合残差网络和注意力机制的新型2D骨干网络,通过残差... 针对3D目标检测任务中行人和骑行者的检测精度较低问题,以Voxel-RCNN为基准算法进行改进,提出了一种基于注意力残差网络和混合池化的3D目标检测算法来提升检测精度。首先,设计了一种融合残差网络和注意力机制的新型2D骨干网络,通过残差网络结构来增强模型对不同目标尺寸的适应性,同时引入注意力机制以聚焦于关键区域,提高特征表示能力;其次,提出了一种新型的MLP池化方法,同时设计了一种结合卷积的注意力池化方式,两种池化方法不仅能够有效保留小目标的局部几何细节信息,还能增强全局语义特征表达能力,从而进一步提升对复杂场景中多样性目标的捕捉能力。在公开数据集KITTI上的实验结果表明,Pedestrian和Cyclist类别的平均精度(mAP3D)分别达到了54.06%、76.85%,相比较于基准算法提升了3.43%、3.03%。该实验结果证明了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 3D目标检测 注意力残差网络 注意力机制 混合池化 小目标检测
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联合多尺度注意力与混合池化的手腕创伤X光图像检测
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作者 林淑娟 钟铭恩 +2 位作者 谭佳威 范康 林志强 《电子测量技术》 北大核心 2025年第16期180-188,共9页
针对X光图像中的骨折、软组织肿胀、骨病变等多类创伤的辅助检测问题,提出一种基于深度卷积神经网络的目标检测算法模型WristXNet。首先设计了多尺度注意力特征聚合模块C2f_MSAF来增强模型对多尺度目标的特征理解能力;其次构建了混合池... 针对X光图像中的骨折、软组织肿胀、骨病变等多类创伤的辅助检测问题,提出一种基于深度卷积神经网络的目标检测算法模型WristXNet。首先设计了多尺度注意力特征聚合模块C2f_MSAF来增强模型对多尺度目标的特征理解能力;其次构建了混合池化空间金字塔模块HPSP来增强对不同类别目标关联特征的提取能力;随后引入动态上采样模块DySample来进一步增强对细粒度特征的捕捉能力;最后设计了具有解耦结构的轻量化检测头LDDHead来提升模型计算效率。在儿童手腕创伤X光图像公开数据集GRAZPEDWRI-DX上的实验结果表明,所提算法针对X光图像中的7类常见目标的平均检测精度mAP取得最高值68.5%,相比现有最优算法提升了1.6%,且模型大小仅为3.3 M,处理效率达到每秒156.9张图像,体现了良好的综合性能。 展开更多
关键词 医学图像处理 腕骨X光图像 多尺度注意力 混合池化 细粒度特征
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基于自适应层次图池化的脑电情绪识别
11
作者 刘董理 崔恒 +1 位作者 刘爱萍 陈勋 《信号处理》 北大核心 2025年第3期544-552,共9页
近年来,图神经网络因其出色的空间拓扑能力,在脑电情绪识别领域表现突出。然而许多方法只考虑了脑电通道间的连接,忽略了大脑区域间的功能性联系。图神经网络通常依赖线性变换来更新节点,如果直接将原始脑电信号作为输入,容易导致模型... 近年来,图神经网络因其出色的空间拓扑能力,在脑电情绪识别领域表现突出。然而许多方法只考虑了脑电通道间的连接,忽略了大脑区域间的功能性联系。图神经网络通常依赖线性变换来更新节点,如果直接将原始脑电信号作为输入,容易导致模型过拟合。虽然使用手工提取的特征可以减轻这一问题,但这也限制了对信息的全面提取。针对当前图相关算法在脑电情绪识别领域的局限性,本文提出一种基于自适应层次图池化技术的端到端脑电情绪识别算法。首先,设计一个自适应图生成模块,采用数据驱动的方法,能够自动生成与情绪识别任务密切相关的图邻接矩阵,对脑电信号的空间信息进行有效建模。随后,为了更准确地提取关键通道或脑区的时域脑电信号特征,本文进一步提出时域层次图池化模块,在识别时域信号特征的同时,融合图节点的相关特征。最后,该模块通过对脑电通道的层层池化,提炼出更有代表性的区域特征,并动态更新各区域之间的功能连接,从而实现对脑电信号的深度特征提取和有效表示。为了验证所提出的自适应层次图池化模型的有效性,本文在两个广泛使用的公共脑电情绪数据集DEAP和MAHNOB-HCI上开展实验,结果表明所提出的自适应层次图池化模型在性能上显著优于其他最先进的深度学习方法和传统机器学习方法。 展开更多
关键词 脑电信号处理 情绪识别 图神经网络 池化 深度学习
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面向文本分类的多头注意力池化RCNN模型 被引量:6
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作者 翟一鸣 王斌君 +1 位作者 周枝凝 仝鑫 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2021年第12期155-160,共6页
针对经典循环卷积神经网络(RCNN)在池化层采用的最大池化策略较为单一,会忽略除最突出特征外的其他特征,影响分类精度的问题,提出基于多头注意力池化的循环卷积神经网络(MHAP-RCNN)模型。多头注意力池化可以充分考虑各特征对分类的贡献... 针对经典循环卷积神经网络(RCNN)在池化层采用的最大池化策略较为单一,会忽略除最突出特征外的其他特征,影响分类精度的问题,提出基于多头注意力池化的循环卷积神经网络(MHAP-RCNN)模型。多头注意力池化可以充分考虑各特征对分类的贡献,且能在训练过程中动态优化,有效缓解最大池化的单一性问题。在三个公开的文本分类数据集上进行实验,结果表明与经典RCNN及其他各模型相比,提出的模型具有更好的文本分类性能。 展开更多
关键词 文本分类 循环卷积神经网络 池化 最大池化 多头注意力池化
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联合一二阶池化网络学习的遥感场景分类 被引量:2
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作者 边小勇 费雄君 +2 位作者 陈春芳 阚东东 丁胜 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2022年第6期1972-1978,共7页
目前大多数池化方法主要是从一阶池化层或二阶池化层提取聚合特征信息,忽略了多种池化策略对场景的综合表示能力,进而影响到场景识别性能。针对以上问题,提出了联合一二阶池化网络学习的遥感场景分类模型。首先,利用残差网络ResNet-50... 目前大多数池化方法主要是从一阶池化层或二阶池化层提取聚合特征信息,忽略了多种池化策略对场景的综合表示能力,进而影响到场景识别性能。针对以上问题,提出了联合一二阶池化网络学习的遥感场景分类模型。首先,利用残差网络ResNet-50的卷积层提取输入图像的初始特征。接着,提出基于特征向量相似度的二阶池化方法,即通过特征向量间的相似度求出其权重系数来调制特征值的信息分布,并计算有效的二阶特征信息。同时,引入一种有效的协方差矩阵平方根逼近求解方法,以获得高阶语义信息的二阶特征表示。最后,基于交叉熵和类距离加权的组合损失函数训练整个网络,从而得到富于判别性的分类模型。所提方法在AID(50%训练比例)、NWPURESISC45(20%训练比例)、CIFAR-10和CIFAR-100数据集上的分类准确率分别达到96.32%、93.38%、96.51%和83.30%,与iSQRT-COV方法相比,分别提高了1.09个百分点、0.55个百分点、1.05个百分点和1.57个百分点。实验结果表明,所提方法有效提高了遥感场景分类性能。 展开更多
关键词 遥感场景分类 深度学习 一阶池化 二阶池化 协方差矩阵平方根
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基于Sobel算子的池化算法设计 被引量:2
14
作者 冯松松 王斌君 《科学技术与工程》 北大核心 2023年第3期1145-1151,共7页
池化算法是卷积神经网络中用于特征降维、参数压缩、扩大感受野的重要一层。针对现有的池化方法没有充分考虑到池化前特征图的整体内容及风格特征分布问题,提出了一种通过Sobel算子对卷积后的特征图计算每个特征点的梯度值,并根据梯度... 池化算法是卷积神经网络中用于特征降维、参数压缩、扩大感受野的重要一层。针对现有的池化方法没有充分考虑到池化前特征图的整体内容及风格特征分布问题,提出了一种通过Sobel算子对卷积后的特征图计算每个特征点的梯度值,并根据梯度值分布确定每个池化窗口取最大值、均值或者最小值的池化算法。该算法充分考虑了特征图池化前后的整体内容及风格特征分布,保持了特征图的整体不变性。实验表明,该池化算法在VGG、ResNet等经典网络架构上取得了优异性能,具有普适性,可用来替代常用的最大池化、平均池化。 展开更多
关键词 卷积神经网络 最大池化 平均池化 最小池化 SOBEL算子
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基于条带池化与血管增强的眼底图像动静脉分类方法
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作者 肖志涛 彭新文 +3 位作者 刘彦北 耿磊 张芳 王雯 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期438-446,共9页
视网膜血管动静脉管径比是定量分析糖尿病、高血压等慢性疾病的先决条件,是许多心血管疾病的重要风险指标。随着深度学习技术的发展,许多基于卷积神经网络的方法凭借其捕获高级语义的能力,在眼底图像动静脉分类方面取得了较大的进展。然... 视网膜血管动静脉管径比是定量分析糖尿病、高血压等慢性疾病的先决条件,是许多心血管疾病的重要风险指标。随着深度学习技术的发展,许多基于卷积神经网络的方法凭借其捕获高级语义的能力,在眼底图像动静脉分类方面取得了较大的进展。然而,这些方法大多是采用叠加局部卷积和池化操作方式,难以很好地应用于条带形状的眼底视网膜血管。在本研究中,为了更有效地提取条带形状的视网膜血管特征,引入条带池化来捕获空间像素远距离依赖关系,同时考虑到动静脉交错复杂的特性,结合空间金字塔池化并提出了一种全新的混合池化技术以扩大神经网络的感受野和学习上下文信息。另一方面,考虑到眼底图像中血管与非血管分布的比例极不平衡,引入了血管增强模块,利用血管分布信息和高斯核函数约束的血管边缘的信息作为权重校正动静脉特征抑制背景特征,进而解决血管与背景分布比例不平衡问题。在分别包含40、22、45张彩色眼底图像的3种国际公开数据集DRIVE、LES和HRF上的实验表明,所提算法的平衡精度(BACC)分别为0.955、0.946、0.967,表明本研究结合条带池化与血管增强的方法能够较好解决眼底图像中动静脉交错复杂和类别不平衡问题,实现对眼底视网膜动静脉的精确分类,具有较高的应用价值。 展开更多
关键词 眼底图像 动静脉分类 条带池化 混合池化 血管增强
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基于自适应图卷积和注意力池化的点云分类与分割
16
作者 刘玉珍 张冬霞 陶志勇 《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2024年第5期872-880,共9页
针对现有点云分类与分割方法使用最大池化聚合局部邻域特征,导致最大值以外的重要信息丢失的缺陷,提出一种结合自适应图卷积AdaptConv和注意力池化AP的点云分类与分割网络。首先,采用K近邻算法构建点云局部图结构,根据点的特征生成自适... 针对现有点云分类与分割方法使用最大池化聚合局部邻域特征,导致最大值以外的重要信息丢失的缺陷,提出一种结合自适应图卷积AdaptConv和注意力池化AP的点云分类与分割网络。首先,采用K近邻算法构建点云局部图结构,根据点的特征生成自适应卷积核,灵活精确地捕获点云的局部邻域特征;其次,为有效提高特征聚合能力,采用注意力池化定义能量函数得到权重值,加权并聚合出更具代表性的点云局部特征;最后,堆叠自适应图卷积和注意力池化逐层提取全局特征,提高网络的分类和分割精度。实验结果表明,相较基准方法,点云分类的平均类别精度提升0.9%,部件分割和语义分割的平均交并比分别提升0.8%和0.3%,证明所提方法可有效提升点云分类与分割的准确率,具有较高的鲁棒性。 展开更多
关键词 自适应图卷积 注意力池化 能量函数 最大池化
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空洞卷积结合全局池化的卷积神经网络识别作物幼苗与杂草 被引量:76
17
作者 孙俊 何小飞 +3 位作者 谭文军 武小红 沈继锋 陆虎 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期159-165,共7页
针对传统Alex Net模型参数大、特征尺度单一的问题,该文提出一种空洞卷积与全局池化相结合的多尺度特征融合卷积神经网络识别模型。通过对初始卷积层的卷积核进行膨胀,以增大其感受野而不改变参数计算量,并采用全局池化代替传统的全连... 针对传统Alex Net模型参数大、特征尺度单一的问题,该文提出一种空洞卷积与全局池化相结合的多尺度特征融合卷积神经网络识别模型。通过对初始卷积层的卷积核进行膨胀,以增大其感受野而不改变参数计算量,并采用全局池化代替传统的全连接层来减少模型的参数。通过设置不同膨胀系数的初始卷积层卷积核与全局池化层类型,以及设置不同Batch Size,得到8种改进模型,用于训练识别共12种农作物幼苗与杂草,并从建立的模型中选出最优模型。改进后的最优模型与传统Alex Net模型相比,仅经过4次训练迭代,就能达到90%以上的识别准确率,平均测试识别准确率达到98.80%,分类成功指数达到96.84%,模型内存需求减少为4.20 MB。实际田间预测野芥与雀麦幼苗的准确率都能达到75%左右,说明该文最优模型对正常情况下的幼苗识别性能较好,但对复杂黑暗背景下的甜菜幼苗准确率为60%,对恶劣背景下的识别性能还有待提升。由于模型使用了更宽的网络结构,增加了特征图的多尺度融合,保持对输入空间变换的不变性,故对正常情况下不同作物幼苗与杂草的识别能力较强。该文改进模型能达到较高的平均识别准确率及分类成功率,可为后续深入探索复杂田间背景下的杂草识别以及杂草与幼苗识别装置的研制打下基础。 展开更多
关键词 图像识别 农作物 幼苗 杂草 空洞卷积 全局池化 多尺度特征融合 卷积神经网络
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基于自适应池化的神经网络的服装图像识别 被引量:13
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作者 胡聪 屈瑾瑾 +1 位作者 许川佩 朱爱军 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2018年第8期2211-2217,共7页
针对传统池化方式不能提取有效特征值的问题,提出根据池化域的尺寸、池化域内的元素值和网络的训练轮数调整池化结果的自适应池化方法,该算法依据插值原理与最大值池化模型构建函数,以特定函数值作为池化结果,然后利用交叉验证进行模型... 针对传统池化方式不能提取有效特征值的问题,提出根据池化域的尺寸、池化域内的元素值和网络的训练轮数调整池化结果的自适应池化方法,该算法依据插值原理与最大值池化模型构建函数,以特定函数值作为池化结果,然后利用交叉验证进行模型对比实验。同时提出了小样本调优法以解决目前依靠经验值在全部数据集上验证选取超参数效率较低的问题。在原始数据集上,按照分层抽样的规则抽取小样本,并基于小样本数据集对已编码的超参数组合循环训练并测试,通过对识别率最高的组合解码确定最优超参数。选用Deep Fashion数据库进行相关实验,结果显示自适应池化模型的识别率达到83%左右,与最大值池化模型相比提高约2.5%。通过小样本选定超参数,并与随机组合超参数在原始数据集上进行对比实验,结果显示小样本调优法选择的超参数在经验值范围内最优,识别结果为86.98%,与随机组合超参数的平均识别率相比提高了约41.4%。自适应池化方法可以扩展到其他的神经网络中,小样本调优法对高效选取神经网络的超参数提供了依据。 展开更多
关键词 卷积神经网络 服装图像 自适应池化 小样本调优 交叉验证
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基于高层特征图组合及池化的高分辨率遥感图像检索 被引量:13
19
作者 葛芸 马琳 +1 位作者 江顺亮 叶发茂 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第10期2487-2494,共8页
高分辨率遥感图像内容复杂,提取特征来准确地表达图像内容是提高检索性能的关键。卷积神经网络(CNN)迁移学习能力强,其高层特征能够有效迁移到高分辨率遥感图像中。为了充分利用高层特征的优点,该文提出一种基于高层特征图组合及池化的... 高分辨率遥感图像内容复杂,提取特征来准确地表达图像内容是提高检索性能的关键。卷积神经网络(CNN)迁移学习能力强,其高层特征能够有效迁移到高分辨率遥感图像中。为了充分利用高层特征的优点,该文提出一种基于高层特征图组合及池化的方法来融合不同CNN中的高层特征。首先将高层特征作为特殊的卷积层特征,进而在不同输入尺寸下保留高层输出的特征图;然后将不同高层输出的特征图组合成一个更大的特征图,以综合不同CNN学习到的特征;接着采用最大池化的方法对组合特征图进行压缩,提取特征图中的显著特征;最后,采用主成分分析(PCA)来降低显著特征的冗余度。实验结果表明,与现有检索方法相比,该方法提取的特征在检索效率和准确率上都有优势。 展开更多
关键词 遥感图像检索 迁移学习 高层特征图 组合 池化
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卷积神经网络池化方法研究 被引量:12
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作者 周林勇 谢晓尧 +1 位作者 刘志杰 任笔墨 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期211-216,共6页
为解决随机池化中零元素概率为0导致不能被选择的问题,提出一种改进的混合概率随机池化方法。将池化域中的元素去重复并按升序排序,然后加上对应次序的幂次,得到元素的权重概率。在此基础上,根据多项分布取样给出池化值。在数据集MNIST... 为解决随机池化中零元素概率为0导致不能被选择的问题,提出一种改进的混合概率随机池化方法。将池化域中的元素去重复并按升序排序,然后加上对应次序的幂次,得到元素的权重概率。在此基础上,根据多项分布取样给出池化值。在数据集MNIST、CIFAR-10、CIFAR-100上进行实验,结果表明,该方法在3种数据集上的分类准确率分别为99.50%、72.25%、39.05%,相较于传统池化方法具有较好的分类效果与稳健性。 展开更多
关键词 卷积神经网络 深度学习 池化方法 多项分布 图像分类
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