[發(fā)明專利]一種面向圖像處理的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)垂直分割方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110037236.2
• 申請(qǐng)日: 2021-01-12
• 公開（公告）號(hào): CN112363844B
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張北北;向甜;朱世強(qiáng);顧建軍;張鴻軒;李特
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 之江實(shí)驗(yàn)室
• 主分類號(hào): G06F9/50
• 分類號(hào): G06F9/50;G06T7/10;G06N3/04
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 邱啟旺

1.一種面向圖像處理的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)垂直分割方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）對(duì)于圖像處理中的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)上的連續(xù)卷積層，領(lǐng)導(dǎo)者節(jié)點(diǎn)獲取每一個(gè)卷積層的參數(shù)和超參數(shù)、卷積層之間的池化層的超參數(shù)、卷積層之間的批標(biāo)準(zhǔn)化層和線性整流函數(shù)層的超參數(shù)，所述領(lǐng)導(dǎo)者節(jié)點(diǎn)將上述參數(shù)和超參數(shù)以多播通信形式分發(fā)給計(jì)算節(jié)點(diǎn)；

（2）獲取連續(xù)卷積層中的最后一層卷積層的輸入特征圖，并將其分割為連續(xù)的子特征圖，并為所有子特征圖標(biāo)注坐標(biāo)；具體包括如下子步驟：

（2.1）獲取連續(xù)卷積層中的最后一層卷積層的輸入特征圖，根據(jù)計(jì)算節(jié)點(diǎn)的數(shù)量，將最后一層卷積層的輸入特征圖分割為與計(jì)算節(jié)點(diǎn)數(shù)量相同的子特征圖；

（2.2）對(duì)于上述子特征圖所在的輸入特征圖，以左上角為原點(diǎn)，上邊為軸，左邊為軸，建立二維笛卡爾坐標(biāo)系，原輸入特征圖中的每個(gè)像素點(diǎn)占一個(gè)坐標(biāo)；

（2.3）依據(jù)原特征圖中各像素點(diǎn)的坐標(biāo)，對(duì)子特征圖的左上角和右下角進(jìn)行坐標(biāo)標(biāo)注；

（3）根據(jù)每個(gè)子特征圖的坐標(biāo)和每個(gè)卷積層或池化層的超參數(shù)，反推上一層對(duì)應(yīng)的子特征圖的坐標(biāo)，直至獲得第一個(gè)卷積層的子特征圖的坐標(biāo)；

（4）依據(jù)步驟（3）獲得的第一個(gè)卷積層的子特征圖的坐標(biāo)，對(duì)第一層的輸入特征圖進(jìn)行分割，并將分割后的第一層的子特征圖分配給步驟（1）中的計(jì)算節(jié)點(diǎn)；

（5）每個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)根據(jù)連續(xù)的卷積層、卷積層之間的池化層、卷積層之間的批標(biāo)準(zhǔn)化層和線性整流函數(shù)層的參數(shù)和超參數(shù)，對(duì)分配給該計(jì)算節(jié)點(diǎn)的子特征圖，進(jìn)行無精度損失的推理；

（6）當(dāng)所有計(jì)算節(jié)點(diǎn)均產(chǎn)生最后一個(gè)卷積層的輸出子特征圖后，領(lǐng)導(dǎo)者節(jié)點(diǎn)對(duì)所有的輸出子特征圖進(jìn)行匯總，生成最終的輸出特征圖。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述面向圖像處理的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)垂直分割方法，其特征在于，所述領(lǐng)導(dǎo)者節(jié)點(diǎn)通過以下方式獲得：對(duì)于資源受限的計(jì)算節(jié)點(diǎn)，當(dāng)其被分配圖像處理中的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)推理任務(wù)之后，通過多播通信形式，向計(jì)算節(jié)點(diǎn)發(fā)送所述資源受限的計(jì)算節(jié)點(diǎn)成為領(lǐng)導(dǎo)者節(jié)點(diǎn)的通知。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述面向圖像處理的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)垂直分割方法，其特征在于，步驟（3）中反推的方法為卷積過程的逆過程，所述卷積過程包括輸入特征圖填充和卷積計(jì)算。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述面向圖像處理的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)垂直分割方法，其特征在于，步驟（6）包括如下子步驟：

（6.1）領(lǐng)導(dǎo)者節(jié)點(diǎn)監(jiān)聽計(jì)算各計(jì)算節(jié)點(diǎn)的推理情況，當(dāng)所有計(jì)算節(jié)點(diǎn)均產(chǎn)生最后一個(gè)卷積層的輸出子特征圖后，該領(lǐng)導(dǎo)者節(jié)點(diǎn)發(fā)送收集子特征圖指令，各計(jì)算節(jié)點(diǎn)收到指令后，將子特征圖發(fā)送給領(lǐng)導(dǎo)者節(jié)點(diǎn)；

（6.2）領(lǐng)導(dǎo)者節(jié)點(diǎn)收到各個(gè)子特征圖后，將子特征圖的坐標(biāo)進(jìn)行匯總，生成最終的輸出特征圖。