本技術(shù)涉及圖像處理,尤其涉及一種圖像分類方法。
背景技術(shù):
1、在醫(yī)學(xué)影像分類任務(wù)中,卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(convolutional?neural?network,cnn)因其特征提取能力而被應(yīng)用,通過結(jié)合不同類型的cnn架構(gòu),能夠進(jìn)一步提高模型的準(zhǔn)確性和泛化能力。
2、不同類型的cnn構(gòu)架可用于執(zhí)行不同的任務(wù),例如,將faster?net、csp(channel-spatial?pyramid,通道-空間金字塔)、pcbs(patch-based?convolutional?boostingsystem,基于補丁的卷積增強系統(tǒng))結(jié)合。faster?net提供高效的特征提取能力,csp強化多尺度特征提取,pcbs提升局部特征的分類性能。
3、但在結(jié)合過程中,存在過擬合、計算復(fù)雜度高、特征冗余、局部特征局限性和內(nèi)存占用高等問題,導(dǎo)致分類任務(wù)的準(zhǔn)確率和效率低。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本技術(shù)提供一種圖像分類方法,以解決分類任務(wù)的準(zhǔn)確率和效率低的問題。
2、本技術(shù)提供一種圖像分類方法,包括:
3、獲取待分類圖像以及分類網(wǎng)絡(luò),所述分類網(wǎng)絡(luò)包括第一模塊、第二模塊、第三模塊以及第四模塊;
4、將預(yù)處理后的所述待分類圖像輸入至所述第一模塊,以輸出第一特征圖,所述第一模塊包括第一單元和至少兩個第二單元,所述第一單元用于提取特征,所述第二單元用于增強特征表示;
5、將所述第一特征圖輸入至所述第二模塊,以輸出第二特征圖,所述第二模塊包括第一單元和至少三個第二單元;
6、將所述第二特征圖輸入至所述第三模塊,以輸出第三特征圖,所述第三模塊包括第一單元和至少四個第二單元;
7、將所述第三特征圖輸入至所述第四模塊,以輸出分類結(jié)果,所述第四模塊包括第一單元和至少三個第二單元。
8、在一些可行的實施例中,所述將預(yù)處理后的所述待分類圖像輸入至所述第一模塊,以輸出第一特征圖,包括:
9、將預(yù)處理后的所述待分類圖像輸入至所述第一單元,以輸出第一中間特征圖,所述第一中間特征圖的通道數(shù)為待分類圖像的第一數(shù)量倍數(shù);
10、將所述第一中間特征圖輸入至所述第二單元,以輸出第二中間特征圖;
11、將所述第二中間特征圖輸入至所述第二單元,以輸出第一特征圖。
12、在一些可行的實施例中,所述第一單元包括第一尺寸卷積以及第二尺寸卷積;
13、所述將預(yù)處理后的所述待分類圖像輸入至所述第一單元,以輸出第一中間特征圖,包括:
14、將預(yù)處理后的所述待分類圖像分別輸入至兩個所述第一尺寸卷積,以輸出第一卷積圖和第二卷積圖;
15、將所述第一卷積圖輸入至所述第二尺寸卷積,以輸出第三卷積圖;
16、將所述第三卷積圖輸入至所述第一尺寸卷積,以輸出第四卷積圖;
17、將所述第二卷積圖和第四卷積圖通過激活函數(shù),以輸出第一中間特征圖。
18、在一些可行的實施例中,所述第二單元包括分割層、第一特征融合塊以及第一卷積增強塊;
19、所述將所述第一中間特征圖輸入至所述第二單元,以輸出第二中間特征圖,包括:
20、將所述第一中間特征圖輸入至所述分割層,以輸出第一分割圖和第二分割圖;
21、將所述第二分割圖輸入至所述第一特征融合塊,以輸出第一融合圖;
22、將所述第一融合圖輸入至所述第一卷積增強塊,以輸出第一增強圖;
23、對所述第二分割圖與所述第一增強圖執(zhí)行拼接操作,以輸出第二中間特征圖。
24、在一些可行的實施例中,所述第二單元還包括第二特征融合塊以及第二卷積增強塊;
25、所述將所述第一中間特征圖輸入至所述第二單元,以輸出第二中間特征圖,包括:
26、將所述第一增強圖輸入至所述第二特征融合塊,以輸出第二融合圖;
27、將所述第二融合圖輸入至所述第二卷積增強塊,以輸出第二增強圖;
28、對所述第二增強圖、第二分割圖與第一增強圖執(zhí)行拼接操作,以輸出第二中間特征圖。
29、在一些可行的實施例中,所述第一特征融合塊包括第一卷積層、快速塊以及第二卷積層;
30、所述將所述第二分割圖輸入至所述第一特征融合塊,以輸出第一融合圖,包括:
31、將所述第二分割圖分別輸入至兩個所述第一卷積層,以輸出第五卷積圖和第六卷積圖;
32、將所述第六卷積圖輸入至所述快速塊,以輸出第一局部特征圖;
33、對所述第五卷積圖與第一局部特征圖執(zhí)行拼接操作,以輸出第一拼接圖;
34、將所述第一拼接圖輸入至所述第二卷積層,以輸出第一融合圖。
35、在一些可行的實施例中,所述第一卷積層包括二維卷積層以及第一批歸一化層;
36、所述將所述第二分割圖分別輸入至兩個所述第一卷積層,以輸出第五卷積圖和第六卷積圖,包括:
37、將所述第二分割圖輸入至所述二維卷積層,以輸出第七卷積圖;
38、將所述第七卷積圖輸入至所述第一批歸一化層,以輸出第一變換特征圖;
39、將所述第一變換特征圖通過激活函數(shù),以輸出第五卷積圖或第六卷積圖。
40、在一些可行的實施例中,所述第一卷積增強塊包括第三卷積層以及第二批歸一化層;
41、所述將所述第一融合圖輸入至所述第一卷積增強塊,以輸出第一增強圖,包括:
42、將所述第一融合圖輸入至所述第三卷積層,以輸出第八卷積圖;
43、將所述第八卷積圖輸入至所述第二批歸一化層,以輸出第二變換特征圖;
44、將所述第二變換特征圖通過激活函數(shù),以輸出第一增強圖。
45、在一些可行的實施例中,所述第三卷積層包括二維卷積層;
46、所述將所述第一融合圖輸入至所述第三卷積層,以輸出第八卷積圖,包括:
47、將所述第一融合圖執(zhí)行分割操作,以生成第一分割圖和第二分割圖,所述第一分割圖的通道數(shù)為所述第一融合圖的四分之一,所述第二分割圖的通道數(shù)為所述第一融合圖的四分之三;
48、將所述第一分割圖輸入至所述二維卷積層,以輸出第九卷積圖;
49、對所述第九卷積圖和所述第二分割圖執(zhí)行拼接操作,以輸出第八卷積圖。
50、在一些可行的實施例中,所述分類網(wǎng)絡(luò)還包括:第四卷積層以及最大池化層;
51、所述將預(yù)處理后的所述待分類圖像輸入至所述第一模塊,以輸出第一特征圖前,包括:
52、將所述待分類圖像輸入至所述第四卷積層,以輸出第五卷積圖;
53、將所述第五卷積圖輸入至所述最大池化層,以輸出預(yù)處理后的所述待分類圖像。
54、由以上技術(shù)方案可知,本技術(shù)提供一種圖像分類方法,包括:獲取待分類圖像以及分類網(wǎng)絡(luò),其中,所述分類網(wǎng)絡(luò)包括第一模塊、第二模塊、第三模塊以及第四模塊;再將預(yù)處理后的所述待分類圖像輸入至所述第一模塊,以輸出第一特征圖,所述第一模塊包括第一單元和至少兩個第二單元,所述第一單元用于提取特征,所述第二單元用于增強特征表示;將所述第一特征圖輸入至所述第二模塊,以輸出第二特征圖,所述第二模塊包括第一單元和至少三個第二單元;將所述第二特征圖輸入至所述第三模塊,以輸出第三特征圖,所述第三模塊包括第一單元和至少四個第二單元;將所述第三特征圖輸入至所述第四模塊,以輸出分類結(jié)果,所述第四模塊包括第一單元和至少三個第二單元。所述方法通過逐步增加特征提取和增強的復(fù)雜度,可以在保持分類網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜度的同時,減少過擬合的風(fēng)險,通過增加更深層次的特征提取單元,能夠捕捉到更多全局信息,從而減少局部特征的局限性。可有效處理圖像,并提高分類任務(wù)的準(zhǔn)確率和效率。