[發(fā)明專利]基于膠囊網(wǎng)絡(luò)的火焰目標(biāo)識(shí)別方法、設(shè)備及介質(zhì)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110813904.6
• 申請日: 2021-07-19
• 公開（公告）號(hào): CN113408488B
• 公開（公告）日: 2022-11-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 岑麗輝;吳玉明;陳曉方;謝永芳;唐朝暉
• 申請（專利權(quán)）人: 中南大學(xué)
• 主分類號(hào): G06V20/40
• 分類號(hào): G06V20/40;G06V10/774;G06V10/82;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 長沙軒榮專利代理有限公司 43235
• 代理人: 叢詩洋

1.一種基于膠囊網(wǎng)絡(luò)的火焰目標(biāo)識(shí)別方法，其特征在于，包括：

利用樣本數(shù)據(jù)集進(jìn)行二階訓(xùn)練得到目標(biāo)膠囊網(wǎng)絡(luò)，其中，所述樣本數(shù)據(jù)集包括多張含火焰目標(biāo)的圖像和多種不含火焰目標(biāo)的圖像，所述目標(biāo)膠囊網(wǎng)絡(luò)包括多個(gè)卷積層和膠囊轉(zhuǎn)換層；

所述利用樣本數(shù)據(jù)集進(jìn)行二階訓(xùn)練得到目標(biāo)膠囊網(wǎng)絡(luò)的步驟，包括：

根據(jù)所述樣本數(shù)據(jù)集和平方差損失函數(shù)對初始膠囊網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，得到輸出向量；

在所述初始膠囊網(wǎng)絡(luò)末端連接一個(gè)全連接層，并將所述輸出向量訓(xùn)練所述全連接層，得到復(fù)合損失函數(shù)以形成所述目標(biāo)膠囊網(wǎng)絡(luò)，所述復(fù)合損失函數(shù)的公式為

其中，z_i為在高級(jí)膠囊的真實(shí)標(biāo)簽，y′_i為所述全連接層的輸出端的真實(shí)標(biāo)簽，y_1|i為所述高級(jí)膠囊輸出的向量模長，y_2|i為全連接層的預(yù)測輸出，為所述高級(jí)膠囊的輸出和所述全連接層的輸出一致性的指標(biāo)，λ和μ分別為兩部分損失所占的權(quán)重，其初始值為λ＝0,μ＝1；

將待檢測圖像輸入所述多個(gè)卷積層，提取包含空間特征的特征圖集合；

將所述特征圖集合輸入所述膠囊轉(zhuǎn)換層，得到包含特征向量的初級(jí)膠囊；

根據(jù)聯(lián)合動(dòng)態(tài)路由算法對所述初級(jí)膠囊進(jìn)行前向計(jì)算，得到所述高級(jí)膠囊；

判斷所述高級(jí)膠囊中的向量模長是否大于或等于閾值；

若所述高級(jí)膠囊中的向量模長大于或等于所述閾值，則判定所述待檢測圖像中存在火焰目標(biāo)；

若所述高級(jí)膠囊中的向量模長小于所述閾值，則判定所述待檢測圖像中不存在火焰目標(biāo)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述將待檢測圖像輸入所述多個(gè)卷積層，提取包含空間特征的特征圖集合的步驟，包括：

將所述待檢測圖像進(jìn)行預(yù)處理操作，得到與所述目標(biāo)膠囊網(wǎng)絡(luò)的輸入端規(guī)格一致的目標(biāo)圖像，其中，所述預(yù)處理操作包括拉伸操作或縮放操作中至少一種；

將所述目標(biāo)圖像輸入所述多個(gè)卷積層進(jìn)行卷積運(yùn)算，得到所述特征圖集合。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)聯(lián)合動(dòng)態(tài)路由算法對所述初級(jí)膠囊進(jìn)行前向計(jì)算，得到高級(jí)膠囊的步驟，包括：

根據(jù)所述聯(lián)合動(dòng)態(tài)路由算法對所述初級(jí)膠囊進(jìn)行前向計(jì)算，得到隱層膠囊層；

根據(jù)所述隱層膠囊層前向計(jì)算得到所述高級(jí)膠囊。

4.一種電子設(shè)備，其特征在于，所述電子設(shè)備包括：

至少一個(gè)處理器；以及，

與所述至少一個(gè)處理器通信連接的存儲(chǔ)器；其中，

所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有可被所述至少一個(gè)處理器執(zhí)行的指令，所述指令被所述至少一個(gè)處理器執(zhí)行，以使所述至少一個(gè)處理器能夠執(zhí)行前述權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的基于膠囊網(wǎng)絡(luò)的火焰目標(biāo)識(shí)別方法。

5.一種非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，該非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)指令，該計(jì)算機(jī)指令用于使該計(jì)算機(jī)執(zhí)行前述權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的基于膠囊網(wǎng)絡(luò)的火焰目標(biāo)識(shí)別方法。