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微美全息(NASDAQ:WIMI)开发基于仿生模式识别(BPR)的卷积神经网络(CNN)图像分类技术方案

2023-06-05 10:16 · 稿源: 站长之家用户

近年来,随着人工智能技术的不断发展和应用,图像分类技术在多个领域得到了广泛应用。并且伴随着深度学习的兴起,卷积神经网络(CNN)已经成为了处理图像分类任务的主流模型。CNN通过自动从图像中提取特征来识别图像,并使用softmax函数进行分类。然而,由于softmax函数的限制,传统CNN模型在图像分类方面存在一些不足。

据悉,为了解决这一问题,微美全息(NASDAQ:WIMI)开发了一种新的图像分类方法,利用受动物视觉系统启发的分层结构自动从图像中提取特征。该方法将仿生模式识别(BPR)与CNN相结合,可以充分利用高维特征空间的几何结构,从而达到更优的分类性能,因此可以克服传统模式识别的一些缺点。该方法已经在多个实验中得到了验证,并且在大多数情况下,比传统方法的分类性能更高。

卷积神经网络(CNN)是一种专门用于处理图像的深度学习模型。它可以通过卷积和池化操作,自动地从图像中提取特征,并使用全连接层进行分类。卷积操作是指将卷积核(也称为过滤器)应用于图像上的每个位置,并将结果输出为特征图。池化操作是指在特征图上进行降采样,以减少计算量和过拟合风险。

在传统的CNN图像识别分类模型中,softmax函数被用于分类。softmax函数可以将一组分数转换为概率分布,其中每个分数表示该图像属于某个类别的置信度得分。传统的模式识别方法通常使用特征空间中的超平面来分割类别。然而,这种方法存在一些缺点,例如需要手动选择特征和难以处理非线性数据。相反,仿生模式识别(BPR)可以通过在高维特征空间中并集的几何覆盖集进行类识别,从而克服了这些问题。

BPR是一种基于仿生学的模式识别方法,其基本思想是利用生物系统对感官信息的处理方式进行模拟,将模式识别过程看作是在高维特征空间中进行的。在这个高维空间中,每个样本点被视为一个对象,而不是一个点。因此,不同类别的样本被分布在高维特征空间中的不同区域,而这些区域被称为几何覆盖集。每个几何覆盖集由一组几何对象构成,这些对象被称为几何原语,例如球、锥、多面体等。通过对几何原语的适当组合,可以构建具有高分类性能的覆盖集,从而实现对类别的识别。

研究表明,WIMI微美全息将BPR与CNN相结合,可以实现更好的图像分类效果。具体而言,基于仿生模式识别(BPR)的卷积神经网络(CNN)图像分类,可以将CNN特征映射到高维特征空间中,并在该空间中构建几何覆盖集,然后将新的样本映射到该空间中并判断其所属的类别。

资料显示,微美全息(NASDAQ:WIMI)基于BPR的CNN图像分类使用一个映射函数将CNN特征映射到高维特征空间中。这个映射函数可以是一个简单的非线性变换,如多项式变换或径向基函数(RBF)变换。也可以使用一些更复杂的函数,如神经网络或支持向量机(SVM),来学习这个映射函数,将CNN特征转换为在高维特征空间中更容易分类的形式。

WIMI微美全息CNN-BPR图像分类技术使用已经被证明的,在高维特征空间中具有高分类性能的几何原语,例如球、锥或多面体,来构建几何覆盖集。然后,我们可以使用一些优化算法,例如遗传算法或粒子群优化算法,来搜索最 优的几何原语的组合,从而构建最 佳的几何覆盖集。最后,我们可以使用一个分类器,例如K最近邻算法或支持向量机(SVM),来识别新样本所属的类别。

实现将BPR与CNN相结合的图像分类方法具体方式如下:

准备训练数据集和测试数据集:需要收集一个包含许多不同类别的图像的数据集。这个数据集应该包含两个部分:训练数据集和测试数据集。训练数据集用于训练CNN模型,测试数据集用于测试分类器的性能。

训练CNN模型,提取图像特征:使用训练数据集来训练CNN模型,并使用该模型提取每个图像的特征。这些特征将被用于构建高维特征空间中的几何覆盖集。

将CNN特征映射到高维特征空间中:需要使用一个映射函数将CNN特征映射到高维特征空间中。可以使用一些非线性变换,例如多项式变换或RBF变换,或者使用更复杂的函数,例如神经网络或SVM,来学习这个映射函数。

构建几何覆盖集:使用一些已经被证明在高维特征空间中具有高分类性能的几何原语,例如球、锥或多面体,来构建几何覆盖集。然后,我们可以使用一些优化算法,例如遗传算法或粒子群优化算法,来搜索最 优的几何原语的组合,从而构建最 佳的几何覆盖集。

对新的样本进行分类:最后,使用一个分类器,例如K最近邻算法或SVM,来识别新样本所属的类别。我们可以将新样本的特征映射到高维特征空间中,然后在该空间中寻找最近的几何覆盖集,最后将新样本分类到覆盖集所代表的类别中。

此外,微美全息(NASDAQ:WIMI)CNN-BPR图像分类技术特点是将卷积神经网络和仿生模式识别相结合,通过在高维特征空间中构建几何覆盖集来进行图像分类。相对于目前传统的CNN模型使用softmax函数进行分类,softmax函数容量有限,不能很好地处理复杂的分类问题,例如图像分类。此外,CNN模型不能充分利用高维特征空间的几何结构,因此不能达到最 优的分类性能。以及传统模式识别方法通常需要手工选择特征和分类器,需要大量的人力和时间成本。通过将BPR和CNN相结合,该技术可以克服传统模式识别的一些缺点,提高图像分类的性能,并且可以处理复杂的图像分类问题。该方法在图像分类可以克服目前传统模式识别的一些缺点以及在大多数情况下,比传统方法的分类性能更高。并且可以处理复杂的图像分类问题,例如图像识别、目标检测和图像分割等。

目前,基于卷积神经网络的图像分类技术已经在许多领域得到了广泛应用,WIMI微美全息结合仿生模式识别的方法可以克服传统模式识别方法的局限性,提高图像分类的准确率和可靠性。相信随着技术的不断发展和进步,该技术在未来会有更广泛的应用和更加出色的表现。

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