基于注意力自身线性融合的弱监督细粒度图像分类算法
2021-07-02陆鑫伟余鹏飞李海燕李红松丁文谦
陆鑫伟,余鹏飞,李海燕,李红松,丁文谦
(云南大学信息学院,昆明 650500)
(*通信作者电子邮箱lxw3405@163.com)
0 引言
近几年深度学习在计算机视觉领域取得了突破性的成就,被广泛应用于各种图像的分类识别任务。其中,细粒度图像分类是近年来计算机视觉领域一个非常热门的研究课题。细粒度图像分类旨在对特定对象类别,例如不同种类的鸟、狗、飞机、汽车等,进行更细致的子类别划分。与传统的图像分类问题相比,细粒度图像分类由于类间细微差异的区分甚小,内部变化非常微妙,因此图像细粒度分类难度更大,更具有挑战性。细粒度分类的研究算法上主要分为两大类[1]:一类是基于弱监督的算法,另一类是基于强监督的算法,后者非常依赖于人工标注的信息。其中最具代表的是Zhang 等[2]提出的Part R-CNN(Region-based Convolutional Neural Network)算法,首先通过Part R-CNN 使用自下而上的区域算法产生候选区,再利用R-CNN 对对象局部区域检测并评分,然后采用几何约束修正等对象局部区域定位得到特征表示,最后训练支持向量机(Support Vector Machine,SVM)分类器。数据集中目标对象姿态的变化会产生较大的类内方差,进而影响分类性能,对于姿态的干扰,Branson 等[3]提出了姿态归一化卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN),对不同的输入图像定位检测局部区域后进行裁剪、对齐操作,得到不同层的卷积特征后,再连接成一个特征向量后训练SVM分类器。
强监督算法在一定程度上提高了分类精度,但其高度依赖于数据集本身的标注信息,对数据集的要求比较高。为此,有些学者提出了细粒度图像分类的弱监督算法。……
