[發(fā)明專利]一種基于全卷積臺標(biāo)分割網(wǎng)絡(luò)的臺標(biāo)分割方法

在審

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• 申請日: 2017-11-20
• 公開（公告）號: CN108009629A
• 公開（公告）日: 2018-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張靜;徐佳宇;蘇育挺;劉安安
• 申請（專利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類號: G06N3/04
• 分類號: G06N3/04;G06N3/08;G06T7/194;G06K9/62;G06K9/46
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所 12201
• 代理人: 杜文茹

1.一種基于全卷積臺標(biāo)分割網(wǎng)絡(luò)的臺標(biāo)分割方法，其特征在于，包括如下步驟：

1)構(gòu)建一個多類型的細(xì)粒度臺標(biāo)數(shù)據(jù)集，共有8400張圖像的臺標(biāo)圖像集，覆蓋42種類別；

2)根據(jù)逐像素標(biāo)注的臺標(biāo)區(qū)域提取方法，建立與臺標(biāo)圖像集對應(yīng)的二值標(biāo)簽圖像集，并轉(zhuǎn)化為L類型的單通道灰度圖像集；

3)建立端到端的編碼器-解碼器結(jié)構(gòu)的全卷積臺標(biāo)分割網(wǎng)絡(luò)，在臺標(biāo)數(shù)據(jù)集上對全卷積臺標(biāo)分割網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，將臺標(biāo)圖像集中任意尺寸的測試圖像輸入到訓(xùn)練好的全卷積臺標(biāo)分割網(wǎng)絡(luò)中，產(chǎn)生與輸入圖像相同尺寸的像素級分割結(jié)果。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于全卷積臺標(biāo)分割網(wǎng)絡(luò)的臺標(biāo)分割方法，其特征在于，步驟2)所述的逐像素標(biāo)注的臺標(biāo)區(qū)域提取方法，是對8400張圖像的臺標(biāo)圖像集中的每張圖像逐一標(biāo)注所有像素點，將顯著性臺標(biāo)區(qū)域中的每個像素值標(biāo)注為顯著性臺標(biāo)區(qū)域所屬的類別數(shù)，將背景區(qū)域中的每個像素值標(biāo)注為0，生成與臺標(biāo)圖像集對應(yīng)的有效標(biāo)注的二值標(biāo)簽圖像集，對整個標(biāo)簽圖像集進(jìn)行灰度化處理，得到L類型的單通道灰度圖像集。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于全卷積臺標(biāo)分割網(wǎng)絡(luò)的臺標(biāo)分割方法，其特征在于，步驟3)所述的建立端到端的編碼器-解碼器結(jié)構(gòu)的全卷積臺標(biāo)分割網(wǎng)絡(luò)，首先建立編碼器結(jié)構(gòu)，具體是刪除現(xiàn)有的分類網(wǎng)絡(luò)VGGNet中的全連接層，將剩余的部分構(gòu)成編碼器結(jié)構(gòu)；然后建立解碼器結(jié)構(gòu)，所述解碼器結(jié)構(gòu)與編碼器結(jié)構(gòu)相同，且在全卷積臺標(biāo)分割網(wǎng)絡(luò)中與編碼器結(jié)構(gòu)對稱設(shè)置，最后在解碼器結(jié)構(gòu)的上采樣過程中引入編碼器結(jié)構(gòu)中的最大池化索引，用于保證在特征提取過程中保留邊界信息。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于全卷積臺標(biāo)分割網(wǎng)絡(luò)的臺標(biāo)分割方法，其特征在于，步驟3)所述的在臺標(biāo)數(shù)據(jù)集上對全卷積臺標(biāo)分割網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，采用在ImageNet大規(guī)模數(shù)據(jù)集上預(yù)訓(xùn)練好的分類網(wǎng)絡(luò)VGGNet，初始化編碼器結(jié)構(gòu)的權(quán)重，將二值標(biāo)簽圖像集作為網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練中的監(jiān)督信息，同時將臺標(biāo)圖像集和對應(yīng)的標(biāo)簽圖像集輸入到全卷積臺標(biāo)分割網(wǎng)絡(luò)中，提取臺標(biāo)圖像集的深度卷積特征，通過微調(diào)的訓(xùn)練方式，將分類網(wǎng)絡(luò)VGGNet在分類任務(wù)中獲得的模型權(quán)重轉(zhuǎn)換為全卷積臺標(biāo)分割網(wǎng)絡(luò)在分割任務(wù)中所需的模型權(quán)重，最終實現(xiàn)對臺標(biāo)圖像集中每個像素的分類。