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基于卷积神经网络面向自然场景建筑物识别技术的移动端应用

许博鸣  刘晓峰  业巧林  张福全  周京正  
【摘要】:由于自然场景中背景噪声的存在,以及光照、旋转、拍摄角度等复杂因素的干扰,使得自然场景中对建筑物的图像识别难度较大.针对传统建筑物提取方法对人为设计的依赖,以及对建筑物边缘特征提取算法的改进,基于卷积神经网络(convolutional neural networks,CNN)对自然场景中地标建筑物进行分类的图像识别技术,以及将CNN模型移植到移动端实现复杂场景的快速识别的现实需求,通过Keras框架获取MobileNet瓶颈层后加入新的分类器进行迁移学习,对输入图片进行大量的图像增强技术和测试集增强技术,经过3个阶段的迁移学习,480次迭代后在3个测试集上分别达到98.2%、95.6%、97.2%的准确率.相比其他的特征提取算法,CNN具有平移不变形以及自动提取等优点,在较短的时间内获得较高准确率的同时,MobileNet的权重仅有15.3 MB,兼顾计算量和精度,可以广泛移植到移动端设备.基于模型移植的移动端系统兼具拍照识别、相册识别、菜单展示等功能,为移动平台用户提供一个方便简捷的工具来快速准确地判断自然场景中建筑物的信息.

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