在計(jì)算機(jī)視覺研究中,如何得到表示性強(qiáng)的抽象圖像特征,是用計(jì)算機(jī)幫助人類理解圖像語義信息的關(guān)鍵。傳統(tǒng)圖像特征提取依賴于人類對圖像的理解手動提取特征,局限性較大。近年來,使用以卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為代表的深度特征學(xué)習(xí)方法而自動學(xué)習(xí)圖像特征,已經(jīng)漸漸成為主流研究方向,然而訓(xùn)練深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)往往需要大量的有類標(biāo)數(shù)據(jù),獲得這些有類標(biāo)數(shù)據(jù)往往有著非常昂貴的成本,因此如何在半監(jiān)督或弱監(jiān)督條件下利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行特征學(xué)習(xí)成為亟待解決的問題。本文對使用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的去噪自編碼器網(wǎng)絡(luò)展開研究,探求其在弱監(jiān)督和自監(jiān)督條件下的特征學(xué)習(xí)效果,給出在硬件資源不足時(shí)的解決方案,并描述其在顯微圖像識別問題上的應(yīng)用。論文的主要工作包括:首先,針對圖像有類標(biāo)數(shù)據(jù)較少的問題,提出了一種可以利用無類標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行學(xué)習(xí)的自監(jiān)督學(xué)習(xí)方法。該方法利用帶對稱跨層連接的卷積自編碼器,通過“編碼器-解碼器”的結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)圖像特征,加入對稱跨層連接向后傳遞圖像細(xì)節(jié),以保證網(wǎng)絡(luò)在學(xué)習(xí)底層圖像任務(wù)的時(shí)候能夠?qū)W習(xí)到足夠抽象的特征表示。其次,針對深層卷積自編碼器的效率問題,提出了一種輔助訓(xùn)練方法,可以利用深層自編碼器網(wǎng)絡(luò)和深層圖像分類網(wǎng)絡(luò),輔助訓(xùn)練淺層自編碼... 

【文章來源】：南京大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．２：最早Ｌｅｃｕｎ等人提出用于解決手寫字體分類的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)??

第：章某ｆ對稱跨足迮接個卷枳丨＇丨編碼器的ｎ監(jiān)愾特征學(xué)習(xí)??表?２．２：?ＣＩＦＡＲ－１０?和?ＣＩＦＡＲ－１００?分類準(zhǔn)確率（％）?????ＣＩＦＡＲ－１０?ＣＩＦＡＲ－１００??ＥＬＵ?［５７］?９３．４５?７５．７２??ＲｅｓＮｅｔ?１６４?［８］?９３．３９?７４．８４??ＲｅｓＮｏｔ?Ｖ２?１００１?［３６］?９５．０８?７７．２９??Ｗｉｄ（＇?ＲｏｓＸｏｔ?［９］?９６．１１?８１．１５??隨機(jī)初始化?９３．９５?７４．１１??尤跨Ｗ連接預(yù)訓(xùn)練?９２．０７?７０．２１??木／／法預(yù)訓(xùn)練?９５．１５?７５．４１??方法相近的準(zhǔn)確率。注意到雖然本方法的準(zhǔn)確率在某些情況下略低以Ｗｉｃｋ??ＲｅｓＮｏｔ丨９丨為代農(nóng)的／／法，丨ＩＩ．考慮到木／／法所使川的分類Ｍ絡(luò)只處１５?Ｗ個卷松??ｗ絡(luò)，而Ｒ（、ｓＮ（、ｔ為代及的力－法則達(dá)到了兒ｉ－ｕｗ令：超過ｉ（）（）（）ｙ，丨人?１此作：今Ｇ??的研究中，將本方法的對稱跨層連接思路和Ｒ＾Ｎｅｔ極深層網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練思路結(jié)合釘??潛力達(dá)到更高的準(zhǔn)確率。??圖２．３：?ＣＩＦＡＲ－１０數(shù)據(jù)集ｈ預(yù)訓(xùn)練恢復(fù)效來??如２，３．３丨＋／中所講，在這種實(shí)驗(yàn)條件Ｆ，沒冇額外的無類數(shù)椐輔助訓(xùn)練，??ｗ此ｌｈ監(jiān)柯Ｍ訓(xùn)練＂Ｊ■以被石？作？種初始化方法。此時(shí)除了敁終準(zhǔn)確率之外，網(wǎng)??Ｉ！）??

第：獲坫ｒ?qū)ΨQ跨層迕接全卷積ｑ編碼器的ｎ監(jiān)督特征學(xué)習(xí)??ＩＩＢ１Ｉ１??ｉＨ－ｉＨｇｙＶＭＨｌＬ＾ｒ?■??畫４＿｜??閣２．Ｇ：?ＰＡＳＣＡＬ?ＶＯＣ?２（）０７數(shù)據(jù)集上預(yù)訓(xùn)練恢Ｕ效汜??割網(wǎng)絡(luò)的對應(yīng)部分。在驗(yàn)證集ｉｌ的平均ＩＵ值如圖２．７所示－??從圖中可以看到，將分剌網(wǎng)絡(luò)的解碼器部分也采用本方法進(jìn)行初始化能夠??進(jìn)－步提高最終分割效果。山」１丨前人多站Ｔ編碼器－解碼器Ｎ絡(luò)結(jié)構(gòu)的圖像語??義分割／／法邰采川監(jiān)ｆｕｗ川練初始化編丨ｍｕ「丄１２卜似對解ｗ器卻彳丨：ｒｉ：儀使川??隨機(jī)數(shù)初始化。該實(shí)驗(yàn)結(jié)果說叨，這類方法可以在使川監(jiān)愾預(yù)訓(xùn)練初始化編碼??２２??


本文編號：3606530