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使用深度模型遷移進行細粒度圖像分類的方法說明

2019-01-18 | rar | 1.08 MB | 次下載 | 免費

資料介紹

  針對細粒度圖像分類方法中存在模型復雜度較高、難以利用較深模型等問題,提出深度模型遷移( DMT)分類方法。首先,在粗粒度圖像數據集上進行深度模型預訓練;然后,使用細粒度圖像數據集對預訓練模型logits層進行不確切監(jiān)督學習,使其特征分布向新數據集特征分布方向遷移;最后,將遷移模型導出,在對應的測試集上進行測試。實驗結果表明,在STANFORD DOGS、CUB -200 -2011、OXFORD FLOWER-102細粒度圖像數據集上,DMT分類方法的分類準確率分別達到72.23%、73. 33%和96. 27%,驗證了深度模型遷移方法在細粒度圖像分類領域的有效性。

? ? 細粒度圖像分類( Fine-Grained Image Classification,FGIC)任務中的類別構成,往往是粗粒度類別中某一子類別;與粗粒度圖像相比,細粒度圖像類間差異更小,相似類之間的干擾導致圖像信噪比高,對其進行有效分類往往需要借助圖像中稀疏且局部的特征。傳統(tǒng)FGIC方法依賴人工標注的局部信息,對分類模型進行強監(jiān)督學習,導致此類方法人工參與程度高。近年來,僅需圖像類標簽的不確切監(jiān)督( inexact supervision)學習方法成為了研究熱點。

  細粒度圖像分類( Fine-Grained Image Classification,FGIC)任務中的類別構成,往往是粗粒度類別中某一子類別;與粗粒度圖像相比,細粒度圖像類間差異更小,相似類之間的干擾導致圖像信噪比高,對其進行有效分類往往需要借助圖像中稀疏且局部的特征¨]。傳統(tǒng)FGIC方法依賴人工標注的局部信息,對分類模型進行強監(jiān)督學習,導致此類方法人工參與程度高心]。近年來,僅需圖像類標簽的不確切監(jiān)督( inexact supervision)學習方法‘31成為了研究熱點。

  不確切監(jiān)督屬于弱監(jiān)督( weakly supervision)范疇,其特點是訓練數據的標簽粒度較粗。如圖像的類標簽,與局部標簽相比,類標簽信息僅能描述全局圖像,而無法提供圖像的局部信息。

  根據圖像分類過程,FGIC模型亦可抽象為“特征提取器+分類器”結構‘糾,其中的圖像特征提取至關重要。目前,細粒度圖像特征提取方法分為兩種:1)手工設計底層特征。 Iscen等M1首先采用Zernike濾波器進行密集局部塊檢測,再對檢測到的局部塊提取特征并進行分類( Zemike+SpatialCoordinate Coding,Zemike+ SCC);Zhang等借鑒人眼分層注意機制提出了分層圖元匹配(Hierarchical GraphletMatching,HGM)方法。2)特征學習。目前,該類方法常采用深度模型進行特征學習。Xie等‘61提出了在線最近鄰估計結 合支持向量機( Online Nearest-neighbor Estimation+SupportVector Machine,ONE +SVM)的方法,對深度模型提取到的特征進行分類;Azizpour等‘71微調深度模型進行細粒度圖像分類( Deep Standard, Deep Optimized);Qian等‘81提出了多級度量學習( Multi-stage Metric Learning,MsML)方法,將大規(guī)模多維特征學習進行拆分降維,以降低學習復雜度;Kim等提出了一種基于貝葉斯證據框架( Bayesian Evidence Framework,BEF)的深度模型選擇方法,選取最優(yōu)模型后再進行遷移學習;Huang等提出了基于多邊形的分類器(Polygon Based Classifier.PBC),自動尋找圖像中有判別力的特征區(qū)域。

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