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基于體素特征重組網(wǎng)絡(luò)的三維物體識別

路強(qiáng); 張春元; 陳超; 余燁; YUAN; Xiao-hui 合肥工業(yè)大學(xué)計算機(jī)與信息學(xué)院VCC研究室; 安徽合肥230601; 工業(yè)安全與應(yīng)急技術(shù)安徽省重點實驗室(合肥工業(yè)大學(xué)); 安徽合肥230009; 北德克薩斯大學(xué)計算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院; 德克薩斯丹頓76201
  • 物體識別
  • 體素
  • 卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
  • 特征重組
  • 短連接

摘要:三維物體識別是計算機(jī)視覺領(lǐng)域近年來的研究熱點,其在自動駕駛、醫(yī)學(xué)影像處理等方面具有重要的應(yīng)用前景。針對三維物體的體素表達(dá)形式,特征重組卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)VFRN使用了直接連接同一單元中不相鄰的卷積層的短連接結(jié)構(gòu)。網(wǎng)絡(luò)通過獨特的特征重組方式,復(fù)用并融合多維特征,提高特征表達(dá)能力,以充分提取物體結(jié)構(gòu)特征。同時,網(wǎng)絡(luò)的短連接結(jié)構(gòu)有利于梯度信息的傳播,加之小卷積核和全局均值池化的使用,進(jìn)一步提高了網(wǎng)絡(luò)的泛化能力,降低了網(wǎng)絡(luò)模型的參數(shù)量和訓(xùn)練難度。ModelNet數(shù)據(jù)集上的實驗表明,VFRN克服了體素數(shù)據(jù)分辨率低和紋理缺失的問題,使用較少的參數(shù)取得了優(yōu)于現(xiàn)有方法的識別準(zhǔn)確率。

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