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专利号: 201911143268X
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2023-08-24
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于深度学习的高效车辆颜色识别方法,其特征在于包括如下步骤:步骤1:将车辆图像的测试样本与训练样本归一化到224×224像素;

步骤2:利用训练样本进行卷积神经网络模型训练,提取车辆图像的深层颜色特征信息,具体过程为:

步骤2.1:使用3×3卷积核在特征维度上进行卷积操作,融合图像空间位置信息到低尺度特征图,并从3通道增加特征通道深度到32通道;

步骤2.2:将不同深度特征信息通过式(2)的ReLu公式进行激活操作:其中,yi表示特征向量的值,f(yi)表示激活后的特征向量;

步骤2.3:将激活后的特征图通过式(3)‑(6)进行Batch Normalization操作并融合为深层的颜色特征;

其中, 表示小批次训练的样本集,m表示小批次训练的样本数量,xi表示激活后的特征向量, 表示样本均值, 表示标准差,∈表示附加到小批量数据方差上的常量, 表示归一化后的特征向量,γ和β表示为偏移量,yi表示变换后的归一化向量;

步骤2.4:将步骤2.1)‑步骤2.3)获得的特征图送入级联旁路特征的倒转残差结构中,经过多次特征提取获得深度颜色特征作为下层输入;

步骤2.5:将倒转残差结构中的旁路结构的1×1卷积核替换为3×3卷积核,实现降采样的同时提取深度颜色特征;

步骤2.6:重复执行4次步骤2.4和步骤2.5得到提取后的深度颜色特征信息;

步骤2.7:对在深度颜色特征全局邻域内的特征点做平均池化操作,扩大特征图的感受野,输出融合特征信息的特征向量,即提取到车辆图像的深层颜色特征信息;

步骤3:通过式(1)对特征向量进行归一化,得到不同类别颜色的概率分布;

其中,γj表示上述步骤获取的不同颜色类别的特征向量,j表示颜色类别索引,C表示总的颜色类别个数;

步骤4:根据步骤3获取的不同车辆颜色类别的概率列表,并输出最大概率的车辆颜色类别,即为识别出的车辆样本图像中的车辆颜色。

2.根据权利要求1所述的一种基于深度学习的高效车辆颜色识别方法,其特征在于步骤2.4中的特征图送入级联旁路特征的倒转残差结构中,经过多次特征提取获得深度颜色特征作为下层输入的具体过程为:

步骤2.4.1:通过1×1卷积核扩张通道深度,增大不同通道之间的空间相关性连接,获得具有丰富通道间信息的深度特征图,并使用步骤2.2激活和步骤2.3归一化;

步骤2.4.2:将步骤2.4.1获得的深度特征图进行3×3卷积核的组卷积操作,对组内通道特征进行随机稀疏连接,降低卷积操作的连接密度和参数复杂度,并使用步骤2.2激活和步骤2.3归一化;

步骤2.4.3:再通过1×1卷积将通道数降低,复原特征信息的通道深度,避免提取的特征出现冗余;

步骤2.4.4:同时将输入到步骤2.4.1的原始特征图再送入1×1卷积核的滤波器获取丰富空间相关信息的特征图,并使用步骤2.2激活和步骤2.3归一化;

步骤2.4.5:将步骤2.4.3获取的特征图和步骤2.4.4获得的特征图进行级联操作,融合成包含丰富维度的深度颜色特征信息;

步骤2.4.6:将步骤2.4.5获得的深度特征图进行混洗操作,调整深度特征图的通道排列顺序,增加通道间信息的交流,使组内特征信息得到丰富,增加空间相关性的表达能力。