基于深度学习的图像识别技术综述

需积分: 44 42 下载量 35 浏览量 更新于2024-07-19 2 收藏 2.01MB DOCX 举报
图像识别技术概述 图像识别是人工智能的一个重要领域,旨在模拟人类图像识别活动的计算机程序。为了实现图像识别,人们提出了不同的图像识别模型,例如模板匹配模型。该模型认为,识别某个图像,必须在过去的经验中有这个图像的记忆模式,又叫模板。 图像识别技术可以分为多个方向,包括图片分类、图片中字符识别、目标检测、人脸识别、艺术风格等。其中,图片分类问题是计算机视觉领域的一个核心问题,具有大量实际应用案例。典型的计算机视觉问题(如无体检测、图像分割)可以退化为图像分类问题。 在caffe框架中,图片分类问题可以通过MNIST、CIFAR10、ImageNet等数据集来实现。MNIST是一个大型的手写字体数字数据库,广泛用于机器学习领域的训练和测试,由纽约大学YannLeCun教授整理。MNIST包括60000个训练集和10000个测试集,每张图都已经进行尺寸归一化、数字居中处理,固定尺寸为28像素*28像素。 LeNet-5是一个经典的深度学习模型,由YannLeCun最早提出,并应用到邮政编码识别中。卷积神经网络是一个多层的神经网络,每层由多个二维平面组成,而每个平面由多个独立神经元组成。网络中包含一些简单元和复杂元,分别记为S-元和C-元。S-元聚合在一起组成S-面,S-面聚合在一起组成S-层,用Us表示。C-元、C-面和C-层(Us)之间存在类似的关系。 在卷积神经网络中,Us为特征提取层(子采样层),每个神经元的输入与前一层的局部感受野相连,并提取该局部的特征,一旦该局部特征被提取后,它与其他特征间的位置关系也随之确定下来;Uc是特征映射层(卷积层),网络的每个计算层由多个特征映射组成,每个特征映射为一个平面,平面上所有神经元的权值相等。特征映射结构采用影响函数核小的sigmoid函数作为卷积网络的激活函数,使得特征映射具有位移不变性。 图像识别技术是人工智能的一个重要领域,通过不同的模型和算法来实现图像识别。caffe框架是实现图像识别的重要工具之一,通过MNIST、CIFAR10、ImageNet等数据集来实现图片分类问题。卷积神经网络是一个多层的神经网络,每层由多个二维平面组成,而每个平面由多个独立神经元组成,可以用于图像识别中。
5466 浏览量
预处理:读取图片 第一步,缩小尺寸。 将图片缩小到8x8的尺寸,总共64个像素。这一步的作用是去除图片的细节,只保留结构、明暗等基本信息,摒弃不同尺寸、比例带来的图片差异。 第二步,简化色彩。 将缩小后的图片,转为64级灰度。也就是说,所有像素点总共只有64种颜色。 第三步,计算平均值。 计算所有64个像素的灰度平均值。 第四步,比较像素的灰度。 将每个像素的灰度,与平均值进行比较。大于或等于平均值,记为1;小于平均值,记为0。 第五步,计算哈希值。 将上一步的比较结果,组合在一起,就构成了一个64位的整数,这就是这张图片的指纹。组合的次序并不重要,只要保证所有图片都采用同样次序就行了。 得到指纹以后,就可以对比不同的图片,看看64位中有多少位是不一样的。在理论上,这等同于计算"汉明距离"(Hammingdistance)。如果不相同的数据位不超过5,就说明两张图片很相似;如果大于10,就说明这是两张不同的图片。 你可以将几张图片放在一起,也计算出他们的汉明距离对比,就可以看看两张图片是否相似。 这种算法的优点是简单快速,不受图片大小缩放的影响,缺点是图片的内容不能变更。如果在图片上加几个文字,它就认不出来了。所以,它的最佳用途是根据缩略图,找出原图。 实际应用中,往往采用更强大的pHash算法和SIFT算法,它们能够识别图片的变形。只要变形程度不超过25%,它们就能匹配原图。这些算法虽然更复杂,但是原理与上面的简便算法是一样的,就是先将图片转化成Hash字符串,然后再进行比较。 以上内容大部分直接从阮一峰的网站上复制过来,想看原著的童鞋可以去在最上面的链接点击进去看。