基于特征与空间关系编码胶囊网络的研究与应用

发布时间：2023-11-11 18:05

　　胶囊网络可以将输入图像的特征信息编码为胶囊,并通过随机路由算法获得低层胶囊中部分特征到高层胶囊中整体特征的特征组合映射,其中随机路由算法由迭代循环的方式来实现,高层胶囊由低层胶囊的组合来激活,反过来高层胶囊对低层胶囊的影响却仅存在于对于贡献权重的调节。胶囊网络的这种结构一方面可以实现由底层到高层充分的特征信息提取,来实现对于特征信息的充分利用,但也使其不可避免的易受噪声特征的影响。另一方面胶囊网络的模型结构和特征传递方式也导致其缺乏自上而下的空间关系指导,对于特征信息中的空间关系利用率不高。而人为给定次数的迭代循环算法也使得组合低层胶囊激活高层胶囊的特征寻优过程并不高效,进而导致胶囊网络在处理具有复杂特征与空间信息的输入图像时,模型收敛缓慢,精度欠佳。因此,本文提出了一种基于特征和空间关系编码的新型胶囊网络,为胶囊网络引入自上而下的空间关系信息的指导优化胶囊网络结构。一方面设置特征信息提取器和空间关系提取器分别对特征与空间关系进行抽象,减弱噪声信息的干扰,同时为胶囊网络引入空间信息指导;另一方面设置特征与空间关系编码器摒弃了迭代优化的方式,将寻找最优特征组合的过程加入反向传播,加速胶囊...

【文章页数】：47 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 研究现状
        1.2.1 卷积神经网络研究现状
        1.2.2 胶囊网络研究现状
    1.3 章节安排
第二章 胶囊网络
    2.1 胶囊网络基本概念
    2.2 胶囊网络结构
    2.3 胶囊网络信息传播
        2.3.1 正向传播
        2.3.2 反向传播
第三章 特征与空间关系编码胶囊网络
    3.1 问题分析
    3.2 改进方案
        3.2.1 特征与空间关系提取器
        3.2.2 特征与空间关系编码器
        3.2.3 反卷积重构单元
    3.3 模型搭建
    3.4 实验结果对比
        3.4.1 数据集
        3.4.2 实验结果
    3.5 总结
第四章 基于特征与空间关系编码胶囊网络在肺节点识别上的应用
    4.1 问题分析
    4.2 模型设计
    4.3 模型搭建与参数设置
        4.3.1 数据集
        4.3.2 模型搭建
        4.3.3 参数设置
    4.4 实验结果
        4.4.1 评价指标
        4.4.2 结果分析
    4.5 总结
第五章 总结与展望
参考文献
攻读学位期间的研究成果
致谢



本文编号：3863054