1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)
1研究背景与意义
随着互联网时代的飞速发展,图片成为互联网信息的主要载体,因此,为了对图像中的信息进行提取与利用,图像处理的相关研究具有很强的现实意义以及应用前景。在机器学习高速发展的当下,作为其中重要的分支领域——深度学习,在图像自然语言乃至语音的处理和识别方面,都取得了丰硕的成果。凭借深度学习模型强大的学习能力与模型调整的方便性[1],目前基于深度学习的图像处理方法,已经是该领域的主流方法。
然而,这些具有着强大性能的模型,大多数依赖于具有大量样本量以及丰富的类别的数据集的训练过程,这意味着数据的采集与标注均要耗费大量的时间和精力,对于一些数据采集较为困难的事物(如濒危物种)而言,这些模型受到了极大的限制[2]。反观人类对于事物的判别过程,仅通过观察一幅或几幅图像,我们便可以对此前未曾见过的事物进行识别。因此,研究者们通过探索人类对于新事物的判别机制,开发了小样本分类(few-shotclassification)技术。
小样本图像分类是一种新兴的深度学习图像分类技术,其采用元学习(meta-learning)的方式,仅通过数张样本图像进行训练,便可掌握新类别(novel class)事物的分类方法,大大降低了网络训练时的成本和复杂度。虽然该方法被应用于图像分类问题仅几年时间,但由于其具备大部分深度学习方法所不具备的便捷性,其发展速度很快,研究者们也已经开发出多种具体的网络模型结构。
2. 研究的基本内容和问题
1研究目标
1)采用多种few-shot网络模型,对鱼类数据集进行品种分类测试
2)比对各few-shot模型对于鱼类种类识别的效果,确定效果最好的模型
3)使用django设计一个鱼类品种识别网络平台
3. 研究的方法与方案
1研究方法
1)通过网络教程或图书,学习few-shot图像分类的原理
2)查阅相关文献及资料,搜集整理鱼类图像数据集,学习用于few-shot图像分类的各种网络模型结构
3)实现代码并测试,比对各模型在鱼类图像数据集分类方面的效果
4. 研究创新点
1)将few-shot方法用于鱼类种类鉴别,具有创新性
2)设计一个通过图像来进行鱼类品种识别的网络平台,具有实用性
5. 研究计划与进展
2019年12月20日-2020年01月06日:选定毕业设计题目,撰写开题报告以及ppt,准备开题答辩;
2020年01月07日-01月15日:上网查找资料,学习小样本图像分类相关知识,搭建开发环境;
2020年01月16日-01月31日:各few-shot模型的代码实现;
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