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专利号: 2021108104583
申请人: 天津工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2023-09-13
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种绝缘子图像数据的小样本学习方法,所述的小样本学习方法包括:步骤1、收集绝缘子图像数据,分析绝缘子图像的特点;

步骤2、根据步骤1收集的绝缘子图像数据的特点,构建用于学习的深度神经网络模型;

步骤3、基于公用数据库训练步骤2所建立的深度神经网络模型,并对步骤1收集的绝缘子图像进行识别测试;

步骤4、选取少量未识别的绝缘子图像建立训练样本库;

步骤5、在知识迁移基础上,用步骤4建立的样本库继续训练步骤3训练过的深度神经网络;

所述的知识迁移,是指深度神经网络在步骤3公用数据库中学到的知识,迁移到步骤4所建训练样本库中绝缘子图像的学习与识别;

步骤6、用步骤5训练好的深度神经网络对步骤1收集的绝缘子图像进行识别测试;

步骤7、找出误识别的绝缘子图像;

步骤8、在步骤7的基础上,选取少量误识别的图像替换步骤4建立的训练集中的样本,建立新的训练样本库;

步骤9、在知识迁移基础上,用步骤8建立的样本库重新步骤2训练的深度神经网络;

所述的知识迁移,是指深度神经网络在步骤3公用数据库中学到的知识,迁移到步骤8所建训练样本集中绝缘子图像的学习与识别;

步骤10、用步骤9训练好的深度神经网络对步骤1收集的绝缘子图像进行测试,计算识别率;

所述的识别率是正确识别图像的数量与测试图像总数量的比值;

步骤11、判断识别率是否满足要求,若满足要求就保存学习结果用于后序的识别任务,若不满足要求就回到步骤7重复执行后序步骤,必要情况下可对步骤8所建的训练样本库进行扩容,直到识别率满足要求;

所述的必要情况下可对步骤8所建的训练样本库进行扩容,是指若连续两次重复执行步骤7‑步骤11,计算得到的识别率仍然不能满足要求,就将步骤8中选取的误识别图像不再替换原训练样本库中的图像,而是直接添加到训练样本库。

2.根据权利要求1所述的绝缘子图像数据的小样本学习方法,其特征在于,步骤2所述的深度神经网络模型,主要用于对目标进行检测,对具体模型没有限制,可以是Yolo系列模型,也可以是R‑CNN系列模型。

3.根据权利要求1所述的绝缘子图像数据的小样本学习方法,其特征在于,步骤3所述的公用数据库,不局限于绝缘子图像数据库,其他领域公用的图像数据库也可以,比如使用Microsoft COCO(MS‑COCO)公用数据库。

4.根据权利要求1所述的绝缘子图像数据的小样本学习方法,其特征在于,步骤4所述的选取少量未识别的绝缘子图像,是指选取的图像占图像总数的比例小,这个比例需要小于8%,而且绝缘子图像的绝对数量少,选取的图像一般不超过100幅;

所述的训练样本库,需要对每一个样本图像进行标注,标记出图像中的绝缘子。

5.根据权利要求1所述的绝缘子图像数据的小样本学习方法,其特征在于,步骤8所述的选取少量误识别的图像,是指选取的图像数量少,该数量不超过步骤4所建立训练样本库中样本数量的80%;

所述的建立新的训练样本库,需要对每一个样本图像进行标注,标记出图像中的绝缘子。