基于改进VGG-16模型的英文笔迹鉴别方法

笔迹鉴别是通过对待测文本和样本笔迹的相似度进行比较,来判定笔迹是否相同的一种检验技术,其在司法鉴定、法庭科学以及金融领域合同确认等多个领域都有广泛的应用.传统英文笔迹鉴别方法是通过比对被鉴别文本与模板的相似程度来实现,效率低,准确度差.近年来,随着深度神经网络技术的飞速发展,利用其自主学习的优势提取相关特征,可以大大提高笔迹鉴别的准确率.传统VGG-16模型在图像分类上一直表现良好,但由于网络结构一直采用顺次连接的方式,导致训练时间过长,参数调整难度大,且不能很好地提取图像的细微特征,因此对笔迹鉴定的效果不够理想.本文通过对传统VGG-16卷积神经网络模型进行改进,提出了一种CC-VGG网络模型,利用复合卷积层替换部分卷积层,实现了手写体英文笔迹的自动鉴别.在公开的CVL和ICDAR2013数据集上,该模型取得了较好的鉴别效果,平均正确率分别达到92.7%和86.9%,与现有算法相比准确率均有所提高.此外,建立了一个包含130类、共26000张图片的手写英文笔迹图像数据集EI130,在该数据集上该模型也取得了较高的准确率.与其他算法的对比实验证明了本文算法在训练时间上具有优越性;此外,在多个数据集上的实验结果也证明了本文算法的有效性和先进性.

基于改进的VGG-16网络结构的焊缝缺陷识别技术研究

焊接技术在多个领域广泛应用,近年来焊缝缺陷的自动检测已成为研究的热点。本文针对铝合金熔焊焊缝的X射线图像,采用VGG-16卷积神经网络作为基础网络,提出了一种SC-VGG的新型网络结构。该结构通过引入多尺度合成卷积层来替代传统的单一卷积层,优化了训练过程中的损失函数,使网络更加聚集于焊缝缺陷类型的精确预测。实验结果表明,SC-VGG网络结构在训练过程中展现出了良好的收敛性。与其他网络相比,SC-VGG网络在提取焊缝缺陷特征方面表现优异,其平均准确率和召回率分别达到了95.86%和98.33%,为焊缝缺陷的自动化分类提供了算法支撑。

基于优化的VGG-16网络模型的煤矸识别研究

针对复杂工况下煤矸识别效率低、分选难度大的问题,采用VGG-16网络搭建煤矸识别模型,对煤矸识别模型的识别准确率和识别环境影响因素进行了研究,并对VGG-16煤矸识别模型进行了优化。结果表明:(1)优化后的VGG-16网络模型准确率为97.00%,单张煤矸图像识别时间为0.0697s,单张煤矸图像识别所用时间缩短了0.85%;(2)在不同水分、灰分和粉尘等环境因素下,煤矸识别模型的准确率均达到95%以上,其中水分对模型的识别准确率影响最大,表面浸润30 s比干燥的识别准确率低2.01个百分点;(3)鉴于煤与矸石的共伴生特性,对煤表面夹矸、矸表面带煤两种复杂情况进行了煤矸有效识别。研究表明:优化后的VGG-16网络模型具有一定的抗干扰能力,可以实现复杂情况下煤矸的高效精准识别,可为后续煤矸石智能化分选提供理论基础和技术支撑。

基于多并行计算和存储的CNN加速器

根据深度卷积神经网络(CNN)前向推理结构特点,设计了基于多并行计算和存储的深度卷积神经网络加速器,从运算效率与数据重用两个角度分析了卷积运算的并行特征,并研究了全连接层的全并行流水实现方式。该加速器采用并行流水结构提升计算效率,在卷积层运算中,充分利用多种卷积运算并行架构平衡运算效率与参数及数据载入带宽的需求,通过三种加速方式实现卷积层内全流水加速;在全连接层运算中,将乘累加运算设计成全流水处理架构,流水延时不超过20个处理时钟,并通过并行计算实现16倍加速。在基于ImageNet公开数据集验证实验中,该加速器每周期最多运行2304次乘累加运算,在150MHz的工作频率下,峰值运算速率达到691.2Gops,能效比为i7-6700-CPU的2700倍以上,为GTX-1050-GPU的290倍以上。该加速器在硬件资源、计算精度、速度以及功耗等多方面达到良好平衡,便于在星载嵌入式环境应用。

基于迁移学习的航拍图像车辆目标检测方法研究

为有效识别航拍图片中的车辆目标,将迁移学习应用到Faster-RCNN算法模型训练中:将大规模数据集训练好的网络用于模型参数初始化,以减少训练时间并提高识别精度;针对ZF和VGG-16 2种经典网络模型,分别选取不同超参数进行了多组对比实验,以选取最优超参数,并对比分析2种模型的检测效果。实验结果表明,该种方法可以在航拍图片集中有效检测到车辆目标,检测结果优于传统的机器学习方法,同时具有识别速度快的特点,可用于实时检测,在军事侦察及交通管控等方面具有应用价值。

利用改进型VGG标签学习的表情识别方法

针对图像表情判别精度低下的问题,提出一种基于改进型VGG-16网络的人脸表情识别方法。为解决传统方法存在像素特征分布不均的问题,采用基于改进的高斯混合模型进行图像特征数据的有效提取;基于改进的VGG-16深度神经网络,增强人脸表情识别的训练样本,实现对采集的图像数据多表情多场景精准区分。基于通用数据集及自采集数据集进行仿真实验,验证所提方法在表情识别的准确度和速度方面都展现出一定优势,尤其在黑暗条件下识别准确率可达90%左右。