对神经网络训练数据进行预处理和分组以提高基于 mobilenetv2 的物体识别准确率的特点

Р. В. Денісов, Павел Васильевич Попович
{"title":"对神经网络训练数据进行预处理和分组以提高基于 mobilenetv2 的物体识别准确率的特点","authors":"Р. В. Денісов, Павел Васильевич Попович","doi":"10.30857/2786-5371.2023.5.1","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"Мета. Дослідження можливостей підвищення точності та варіативності розпізнавання різних груп об’єктів зі схожою надлишковою інформацією нейронною мережею, після попередньої обробки та групування тренувальних зображень для подальшого використання на мікроконтролерах. Перевірено вплив видалення зайвої інформації у тренувальних даних на практичні значення точності розпізнавання різних категорій об’єктів на основі архітектури MobileNet V2. \nМетодика. Створення різних груп тренувальних зображень з використанням програмної платформи Edge Impulse. Обробка зображень методом видалення зайвих об'єктів у графічному редакторі Adobe Photoshop. Перевірка точності розпізнавання необробленої, обробленої та змішаної груп тренувальних зображень. \nРезультати. На базі програмної платформи Edge Impulse створено декілька груп тренувальних зображень. У частині зображень за допомогою графічного редактора Adobe Photoshop видалено усі зайві елементи. Встановлено, що при наявності схожої зайвої інформації на тренувальних даних, у різних категоріях об’єктів, у результаті розпізнавання виникають нерозпізнані та помилково розпізнані тестові зображення. Експериментально отримано, що метод видалення зайвої інформації з тренувальних зображень дає більш чіткий розподіл ознак, а поєднання необроблених та оброблених тренувальних даних дають середній приріст у точності розпізнавання більше ніж 10% для кожної категорії, а також суттєве зменшення нерозпізнаних та невірно розпізнаних тестових зображень, при тій самій кількості тренувальних даних. \nНаукова новизна. Отримано комбінований метод обробки та групування тренувальних даних, що підвищує точність розпізнавання об'єктів без збільшення кількості тренувальних даних. Досліджено вплив схожої надлишкової інформації у різних категоріях об’єктів на точність розпізнавання. \nПрактична значимість. Отримані результати дозволяють здійснити підвищення точності розпізнавання різних груп об’єктів зі схожою надлишковою інформацією однією нейронною мережею без підвищення кількості тренувальних зображень.","PeriodicalId":22554,"journal":{"name":"Technologies and Engineering","volume":null,"pages":null},"PeriodicalIF":0.0000,"publicationDate":"2024-01-15","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":"0","resultStr":"{\"title\":\"ОСОБЛИВОСТІ ПОПЕРЕДНЬОЇ ОБРОБКИ ТА ГРУПУВАННЯ ТРЕНУВАЛЬНИХ ДАННИХ НЕЙРОННОЇ МЕРЕЖІ ДЛЯ ПІДВИЩЕННЯ ТОЧНОСТІ РОЗПІЗНАВАННЯ ОБ’ЄКТІВ НА ОСНОВІ MOBILENETV2\",\"authors\":\"Р. В. Денісов, Павел Васильевич Попович\",\"doi\":\"10.30857/2786-5371.2023.5.1\",\"DOIUrl\":null,\"url\":null,\"abstract\":\"Мета. Дослідження можливостей підвищення точності та варіативності розпізнавання різних груп об’єктів зі схожою надлишковою інформацією нейронною мережею, після попередньої обробки та групування тренувальних зображень для подальшого використання на мікроконтролерах. Перевірено вплив видалення зайвої інформації у тренувальних даних на практичні значення точності розпізнавання різних категорій об’єктів на основі архітектури MobileNet V2. \\nМетодика. Створення різних груп тренувальних зображень з використанням програмної платформи Edge Impulse. Обробка зображень методом видалення зайвих об'єктів у графічному редакторі Adobe Photoshop. Перевірка точності розпізнавання необробленої, обробленої та змішаної груп тренувальних зображень. \\nРезультати. На базі програмної платформи Edge Impulse створено декілька груп тренувальних зображень. У частині зображень за допомогою графічного редактора Adobe Photoshop видалено усі зайві елементи. Встановлено, що при наявності схожої зайвої інформації на тренувальних даних, у різних категоріях об’єктів, у результаті розпізнавання виникають нерозпізнані та помилково розпізнані тестові зображення. Експериментально отримано, що метод видалення зайвої інформації з тренувальних зображень дає більш чіткий розподіл ознак, а поєднання необроблених та оброблених тренувальних даних дають середній приріст у точності розпізнавання більше ніж 10% для кожної категорії, а також суттєве зменшення нерозпізнаних та невірно розпізнаних тестових зображень, при тій самій кількості тренувальних даних. \\nНаукова новизна. Отримано комбінований метод обробки та групування тренувальних даних, що підвищує точність розпізнавання об'єктів без збільшення кількості тренувальних даних. Досліджено вплив схожої надлишкової інформації у різних категоріях об’єктів на точність розпізнавання. \\nПрактична значимість. Отримані результати дозволяють здійснити підвищення точності розпізнавання різних груп об’єктів зі схожою надлишковою інформацією однією нейронною мережею без підвищення кількості тренувальних зображень.\",\"PeriodicalId\":22554,\"journal\":{\"name\":\"Technologies and Engineering\",\"volume\":null,\"pages\":null},\"PeriodicalIF\":0.0000,\"publicationDate\":\"2024-01-15\",\"publicationTypes\":\"Journal Article\",\"fieldsOfStudy\":null,\"isOpenAccess\":false,\"openAccessPdf\":\"\",\"citationCount\":\"0\",\"resultStr\":null,\"platform\":\"Semanticscholar\",\"paperid\":null,\"PeriodicalName\":\"Technologies and Engineering\",\"FirstCategoryId\":\"1085\",\"ListUrlMain\":\"https://doi.org/10.30857/2786-5371.2023.5.1\",\"RegionNum\":0,\"RegionCategory\":null,\"ArticlePicture\":[],\"TitleCN\":null,\"AbstractTextCN\":null,\"PMCID\":null,\"EPubDate\":\"\",\"PubModel\":\"\",\"JCR\":\"\",\"JCRName\":\"\",\"Score\":null,\"Total\":0}","platform":"Semanticscholar","paperid":null,"PeriodicalName":"Technologies and Engineering","FirstCategoryId":"1085","ListUrlMain":"https://doi.org/10.30857/2786-5371.2023.5.1","RegionNum":0,"RegionCategory":null,"ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":null,"EPubDate":"","PubModel":"","JCR":"","JCRName":"","Score":null,"Total":0}
引用次数: 0

摘要

目的研究在对训练图像进行预处理和分组后,通过神经网络提高对具有相似冗余信息的不同物体组的识别准确率和可变性的可能性,以便在微控制器上进一步使用。测试删除训练数据中的冗余信息对基于 MobileNet V2 架构的不同类别物体识别准确率实际值的影响。方法使用 Edge Impulse 软件平台创建不同的训练图像组。在 Adobe Photoshop 图形编辑器中删除不必要的对象,对图像进行处理。检查原始、处理过和混合组训练图像的识别准确性。结果在 Edge Impulse 软件平台的基础上创建了几组训练图像。在其中一些图像中,使用 Adobe Photoshop 图形编辑器删除了所有不必要的元素。结果表明,当训练数据中存在类似的冗余信息时,在不同类别的物体中,会出现无法识别和错误识别的测试图像。实验发现,去除训练图像中冗余信息的方法能使特征分布更清晰,将原始训练数据和处理过的训练数据结合起来,在训练数据量相同的情况下,每个类别的识别准确率平均提高 10%以上,未识别和错误识别的测试图像也显著减少。科学新颖性。获得了一种处理和分组训练数据的组合方法,在不增加训练数据量的情况下提高了物体识别的准确性。研究了不同类别物体中相似冗余信息对识别准确率的影响。实际意义。所获得的结果使得在不增加训练图像数量的情况下,通过单个神经网络提高具有相似冗余信息的不同物体组的识别准确率成为可能。
本文章由计算机程序翻译,如有差异,请以英文原文为准。
ОСОБЛИВОСТІ ПОПЕРЕДНЬОЇ ОБРОБКИ ТА ГРУПУВАННЯ ТРЕНУВАЛЬНИХ ДАННИХ НЕЙРОННОЇ МЕРЕЖІ ДЛЯ ПІДВИЩЕННЯ ТОЧНОСТІ РОЗПІЗНАВАННЯ ОБ’ЄКТІВ НА ОСНОВІ MOBILENETV2
Мета. Дослідження можливостей підвищення точності та варіативності розпізнавання різних груп об’єктів зі схожою надлишковою інформацією нейронною мережею, після попередньої обробки та групування тренувальних зображень для подальшого використання на мікроконтролерах. Перевірено вплив видалення зайвої інформації у тренувальних даних на практичні значення точності розпізнавання різних категорій об’єктів на основі архітектури MobileNet V2. Методика. Створення різних груп тренувальних зображень з використанням програмної платформи Edge Impulse. Обробка зображень методом видалення зайвих об'єктів у графічному редакторі Adobe Photoshop. Перевірка точності розпізнавання необробленої, обробленої та змішаної груп тренувальних зображень. Результати. На базі програмної платформи Edge Impulse створено декілька груп тренувальних зображень. У частині зображень за допомогою графічного редактора Adobe Photoshop видалено усі зайві елементи. Встановлено, що при наявності схожої зайвої інформації на тренувальних даних, у різних категоріях об’єктів, у результаті розпізнавання виникають нерозпізнані та помилково розпізнані тестові зображення. Експериментально отримано, що метод видалення зайвої інформації з тренувальних зображень дає більш чіткий розподіл ознак, а поєднання необроблених та оброблених тренувальних даних дають середній приріст у точності розпізнавання більше ніж 10% для кожної категорії, а також суттєве зменшення нерозпізнаних та невірно розпізнаних тестових зображень, при тій самій кількості тренувальних даних. Наукова новизна. Отримано комбінований метод обробки та групування тренувальних даних, що підвищує точність розпізнавання об'єктів без збільшення кількості тренувальних даних. Досліджено вплив схожої надлишкової інформації у різних категоріях об’єктів на точність розпізнавання. Практична значимість. Отримані результати дозволяють здійснити підвищення точності розпізнавання різних груп об’єктів зі схожою надлишковою інформацією однією нейронною мережею без підвищення кількості тренувальних зображень.
求助全文
通过发布文献求助,成功后即可免费获取论文全文。 去求助
来源期刊
自引率
0.00%
发文量
0
×
引用
GB/T 7714-2015
复制
MLA
复制
APA
复制
导出至
BibTeX EndNote RefMan NoteFirst NoteExpress
×
提示
您的信息不完整,为了账户安全,请先补充。
现在去补充
×
提示
您因"违规操作"
具体请查看互助需知
我知道了
×
提示
确定
请完成安全验证×
copy
已复制链接
快去分享给好友吧!
我知道了
右上角分享
点击右上角分享
0
联系我们:info@booksci.cn Book学术提供免费学术资源搜索服务,方便国内外学者检索中英文文献。致力于提供最便捷和优质的服务体验。 Copyright © 2023 布克学术 All rights reserved.
京ICP备2023020795号-1
ghs 京公网安备 11010802042870号
Book学术文献互助
Book学术文献互助群
群 号:481959085
Book学术官方微信