在本文中,我们将介绍如何利用Python和TensorFlow搭建卷积神经网络(CNN),以实现猫狗图像分类。这是一个经典的计算机视觉任务,适合初学者学习深度学习和CNN的基本原理。整个过程分为以下五个步骤: 数据集来自Kaggle,包含12500张猫图和12500张狗图。预处理步骤包括:读取图像文件,根据文件名中的“cat”或“dog”为图像分配标签(猫为0,狗为1),并将图像和标签存储到列表中。为确保训练的随机性,我们会打乱图像和标签的顺序。通过get_files()函数读取图像文件夹内容,并将图像转换为TensorFlow可处理的格式,例如裁剪、填充至固定尺寸(如image_W×image_H),并进行标准化处理以归一化像素值。 使用get_batch()函数创建数据输入流水线。该函数通过tf.train.slice_input_producer创建队列,按批次读取图像和标签。图像被解码为RGB格式,并通过tf.image.resize_image_with_crop_or_pad调整尺寸,以满足模型输入要求。批量读取可提高训练效率,其中batch_size表示每批次样本数量,capacity则定义队列的最大存储量。 CNN由卷积层、池化层和全连接层组成。在TensorFlow中,使用tf.layers.conv2d定义卷积层以提取图像特征,tf.layers.max_pooling2d定义池化层以降低计算复杂度,tf.layers.dense定义全连接层用于分类决策。为防止过拟合,加入Dropout层,在训练时随机关闭部分神经元,增强模型的泛化能力。 定义损失函数(如交叉熵)和优化器(如Adam),设置训练迭代次数和学习率。使用tf.train.Saver保存模型权重,便于后续恢复和预测。在验证集上评估模型性能,如准确率,以了解模型在未见过的数据上的表现。 在测试集
2025-06-05 15:48:46 56KB Python TensorFlow
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本系统中的核心技术是对分割后的车牌字符进行识别,通过对车牌字符的收集,完成了车牌字符的数据集收集,并对数据集中的数据进行规整处理,最后完成对数据集中车牌字符的识别模型建立。此外,还开发了一款识别车辆中车牌信息的上位机人机交互界面,可以展示车辆信息,展示出车辆中车牌识别的整个过程,并对最终的车牌别结果进行展示。经过测试,系统识别率达到95%以上,本可以满足车牌识别的相关应用要求。 车牌识别技术是利用计算机视觉与机器学习技术来实现对车辆车牌信息的自动检测与识别。这一技术广泛应用于交通管理、刑事侦查、停车场管理等多个领域。在车牌识别的流程中,卷积神经网络(CNN)以其优异的特征提取能力和自动学习性能,已经成为车牌识别领域中的核心技术。 车牌检测与识别系统通常包括车牌检测、车牌字符分割、字符识别三个主要步骤。车牌检测阶段主要用于从车辆图像中定位车牌区域。车牌字符分割阶段则是将定位到的车牌区域内的字符进行分离,为后续的字符识别做准备。字符识别阶段通过训练好的模型对分割后的单个字符进行识别,最终得到车牌号码。 在车牌识别系统的开发中,数据集的收集与规整处理至关重要。车牌字符的数据集需要包含不同光照条件、不同角度拍摄、不同车辆环境下的车牌图片,以保证模型具有较好的泛化能力。通过对这些数据进行预处理,如灰度转换、二值化、去噪声、尺寸归一化等,可以提高模型的训练效率和识别准确率。 上位机人机交互界面是车牌识别系统的重要组成部分。界面需要直观易用,能够实时展示车辆信息以及车牌识别的整个过程。同时,该界面还能展示最终的识别结果,并且具备异常信息提示、数据保存、统计报表等功能,以满足实际应用中的需求。 本研究开发的车牌识别模型基于深度学习框架,尤其是卷积神经网络。CNN能够自动地从数据中学习特征,从而避免了传统图像处理中复杂的手工特征设计。通过在大量车牌图像上训练,CNN能够识别出车牌中的字符,并将这些字符组合成完整的车牌号码。 车牌识别系统的性能可以用识别率来评价。系统识别率达到95%以上,意味着大部分车牌能够被正确识别,这已经可以满足大多数车牌识别的应用要求。然而,车牌识别技术依然面临着诸多挑战,如车牌污损、不同国家和地区的车牌差异、夜间车牌识别等问题,这些都需要未来进一步的研究和技术革新来解决。 车牌检测与识别技术是现代智能交通和安全监控系统中不可或缺的一环。通过使用卷积神经网络等深度学习技术,车牌识别的准确率和效率得到了显著提升。随着人工智能技术的不断发展和优化,车牌识别技术将在智能交通管理等更多领域发挥重要的作用。
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为了实现定量化应用目标,高精度的云层检测已成为遥感数据预处理的关键步骤之一。然而,传统的云检测方法存在特征复杂、算法步骤多、鲁棒性差,且无法将高级特征和低级特征相结合的缺陷,检测效果一般。针对以上问题,提出了一种基于深度残差全卷积网络的高精度云检测方法,能够实现对遥感影像云层目标像素级别的分割。首先,编码器通过残差模块的不断降采样提取图像深层特征;然后,应用双线性插值进行上采样,结合多层次编码后的图像特征完成解码;最后,将解码后的特征图与输入图像融合后再次进行卷积,实现端到端的云检测。实验结果表明,对于Landsat 8云检测数据集,所提方法的像素精度达到93.33%,比原版U-Net提高了2.29%,比传统Otsu方法提高了7.78%。该方法可以为云层目标智能化检测研究提供有益参考。 【基于深度残差全卷积网络的Landsat 8遥感影像云检测方法】是一种利用深度学习技术改进遥感影像云层检测的创新方法。传统的云检测手段往往因为特征提取复杂、步骤繁多以及鲁棒性不足而限制了其在高精度应用中的表现。而该方法则旨在克服这些缺点,通过深度残差全卷积网络(Deep Residual Fully Convolutional Network,DRFCN)实现对遥感影像云层目标的像素级精确分割。 深度残差网络(Residual Network)是深度学习领域的一个重要突破,它通过引入残差块来解决深度神经网络中的梯度消失和爆炸问题,使得网络能更有效地学习到高层特征。在云检测中,DRFCN的编码器部分利用残差模块进行连续的下采样,这有助于提取图像的深层语义特征,如纹理、形状和颜色等与云层相关的重要信息。 全卷积网络(Fully Convolutional Network, FCN)在此过程中起到了关键作用,它允许网络直接进行像素级别的预测。在DRFCN中,经过编码器提取特征后,采用双线性插值进行上采样,目的是恢复图像的空间分辨率,同时结合不同层次编码后的图像特征进行解码。这种解码过程有助于保持从低层到高层的细节信息,确保了云检测的准确性。 解码后的特征图与原始输入图像融合,再次进行卷积操作,实现了端到端的云检测。这种方法的优势在于可以综合高级特征和低级特征,提高检测的鲁棒性和精度。实验结果显示,对于Landsat 8云检测数据集,该方法的像素精度达到了93.33%,相比原版的U-Net(Unet)提高了2.29%,相对于传统的Otsu方法提高了7.78%。 此方法不仅提升了云检测的精度,也为遥感影像分析的智能化和自动化提供了有效工具,特别是在气候监测、环境变化研究、灾害预警等领域具有广泛的应用潜力。未来的研究可以进一步优化网络结构,探索更高效的方法来融合特征,以及针对不同类型的遥感影像进行适应性调整,以提升在更大范围和更复杂条件下的云检测性能。
2025-06-04 12:25:18 2.36MB 深度学习 语义分割
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基于卷积神经网络(Convolutional Neural Network, CNN)的车牌自动识别系统是一种计算机视觉应用,它利用Matlab平台结合深度学习技术来处理和识别车辆上的车牌号码。CNN特别适用于图像处理任务,因为它们能够从局部像素信息学习到全局特征,这在车牌字符识别中非常关键。 在Matlab中构建这样的系统一般包含以下步骤: 数据预处理:收集并清洗车牌图片数据集,将其转换成适合CNN输入的格式,如灰度图、归一化等。 模型构建:设计CNN架构,通常包括卷积层、池化层、全连接层以及可能的Dropout层,用于特征提取和分类。 训练网络:使用预处理后的数据对模型进行训练,通过反向传播算法调整权重,优化损失函数,例如交叉熵。 特征提取:在训练好的模型上,将新来的车牌图片作为输入,提取其高层特征表示。 识别阶段:利用特征向量,通过 softmax 函数或其他分类方法预测车牌上的字符序列。 后处理:可能需要对识别结果进行校验和清理,比如去除噪声字符,纠正错误等。
2025-06-01 20:56:15 287.1MB matlab 神经网络
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【简单智能组卷系统设计】是一项旨在提升教育和培训领域效率的技术方案,它结合了人工智能与传统的考试组织方式,以实现高效、个性化的试卷生成。系统的核心目标是为教师、培训师或管理员提供一个便捷的工具,帮助他们快速创建符合教学需求的试卷。 一、系统功能详解 1. 题库录入:题库是组卷系统的基础,它包含了各种类型的题目,如选择题、填空题、简答题等。系统应支持批量导入和单个添加题目,同时具备编辑和分类功能,以便于管理和查找题目。此外,题目的难度、知识点关联等属性也是题库的重要组成部分,便于筛选合适的题目。 2. 管理员权限:系统区分了普通管理员和高级管理员,两者在权限上有所差异。普通管理员可能负责题库的日常维护,如添加、修改题目;而高级管理员则可能拥有更广泛的权限,如设置组卷规则、管理用户、监控系统运行状态等。 3. 手动组卷:手动组卷允许教师根据课程内容和学生水平,自行选择题目,灵活调整试卷结构。这需要系统提供友好的界面和操作流程,以便于快速构建试卷。 4. 自动组卷:自动组卷功能利用算法依据预设规则(如题目类型分布、难度平衡、知识点覆盖等)生成试卷。这能减少教师的工作量,同时保证试卷的多样性和公正性。自动组卷算法通常包括基于权重的随机选择、遗传算法或深度学习模型等。 5. 提取现有试卷:系统应具备从已有的Word文档中抽取试卷的能力,这有助于整合历史资料,方便教师参考和调整。 二、技术实现 1. 数据库设计:题库数据存储在关系型数据库中,采用合适的数据结构来表示题目、选项、答案及关联关系。数据库需支持高效的查询和更新操作,以满足大量题目的处理需求。 2. 界面设计:用户界面应简洁易用,提供多种视图模式(如列表、卡片、树形结构)供用户选择。同时,交互设计需考虑用户体验,降低操作复杂度。 3. 服务器端开发:后端逻辑包括用户认证、权限控制、题库管理、组卷算法实现等。这部分通常使用Java、Python等后端语言开发,结合RESTful API与前端进行交互。 4. 前端开发:前端部分主要负责展示数据和处理用户交互,可以采用React、Vue等现代前端框架,提高开发效率和页面性能。 5. 安全性:系统应确保数据安全,如采用HTTPS加密通信、用户密码加密存储、防止SQL注入等措施。 6. 性能优化:考虑到可能存在的大量并发请求,系统需进行负载均衡和缓存策略设计,以保证在高访问量下的稳定运行。 总结,【简单智能组卷系统设计】是一项涵盖题库管理、权限控制、组卷策略等多个方面的综合项目,其目的是通过技术手段提升教育领域的试卷制作效率,减轻教师工作负担,同时也提高了试题的科学性和针对性。
2025-05-26 12:26:04 1.55MB
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卷积神经正切核(CNTK) 该存储库在以下论文中包含卷积神经正切核(CNTK)的代码 (NeurIPS 2019) 引文 @inproceedings{arora2019exact, title={On exact computation with an infinitely wide neural net}, author={Arora, Sanjeev and Du, Simon S. and Hu, Wei and Li, Zhiyuan and Salakhutdinov, Ruslan and Wang, Ruosong}, booktitle={Thirty-third Conference on Neural Information Processing Systems}, year={2019} } 用法 需要Python 2.7和CUDA。 安装 。
2025-05-26 11:00:04 3KB Python
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在IT领域,尤其是在计算机科学和信号处理中,函数卷积是一项基本且重要的概念。这个"函数卷积动画.zip"文件显然包含了一个使用MFC(Microsoft Foundation Classes)框架,使用C++编程语言实现的示例,它动态展示了两个函数卷积的过程。让我们深入探讨一下这个主题。 我们要理解卷积的基本定义。卷积是一种数学运算,广泛应用于各种领域,如图像处理、信号处理、概率论、统计学以及物理学等。在最简单的形式中,卷积是将一个函数f(t)沿着时间轴(或其他轴)反转并移动,然后与另一个函数g(t)相乘,再对所有可能的重叠部分求和。这可以表示为: (f ∗ g)(t) = ∫_{-\infty}^{+\infty} f(u)g(t-u)du 在这个描述中,"函数卷积动画"的实现可能包括以下几个关键知识点: 1. **MFC (Microsoft Foundation Classes)**:这是一个由微软开发的C++库,用于构建Windows应用程序。MFC提供了一组类,用于实现用户界面元素、文档/视图架构、数据库访问等。在这个项目中,MFC被用来创建图形用户界面,显示函数卷积的动画效果。 2. **C++编程**:这是一种广泛使用的面向对象的编程语言,具有高效、灵活性和强大的功能。在这个应用中,C++用于编写控制卷积动画逻辑的代码,包括函数定义、数据结构和算法实现。 3. **函数表示与操作**:在卷积动画中,函数f和g需要在计算机内存中以某种形式表示,可能是数组或向量。C++提供了丰富的数据结构来存储和处理这些函数,并进行必要的数学运算。 4. **动画技术**:为了实现动态卷积过程,开发者可能使用了定时器或者消息循环来更新屏幕上的函数重叠部分。每一步都可能涉及函数的平移、翻转和计算,然后将结果展示在图形界面上。 5. **图形用户界面(GUI)设计**:MFC的视图类可以帮助创建交互式的图形界面,用户可能可以通过界面选择不同的函数、调整参数,或者启动和停止卷积动画。 6. **数值积分**:由于计算机无法处理无限区间上的积分,实际实现时通常会采用数值积分方法,如梯形法则、辛普森法则或者更复杂的算法,来近似求解卷积。 7. **效率优化**:对于大型函数或需要实时更新的动画,优化计算效率是至关重要的。可能的优化策略包括预计算部分结果、使用缓存、利用多线程等。 通过这个"函数卷积动画"项目,学习者不仅可以掌握卷积的概念,还能了解如何在实际应用中利用C++和MFC实现复杂数学运算的可视化。这对于理解卷积原理、提高编程技能以及在相关领域进行实际项目开发都非常有帮助。
2025-05-24 19:04:22 12.16MB 卷积动画
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模型的应用数据集为PHM2012轴承数据集,使用原始振动信号作为模型的输入,输出为0~1的轴承剩余使用寿命。每一个预测模型包括:数据预处理、预测模型、训练函数、主程序以及结果输出等五个.py文件。只需更改数据读取路径即可运行。【PS: 也可以改为XJTU-SY轴承退化数据集】 具体使用流程 1.将所有的程序放在同一个文件夹下,修改训练轴承,运行main.py文件,即可完成模型的训练。 2.训练完成后,运行result_out.py文件,即可输出预测模型对测试轴承的预测结果。
2025-05-20 19:46:54 15.52MB
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内容概要:本文介绍了基于卷积长短期记忆神经网络(CNN-LSTM)的时间序列预测模型的设计与实现。该模型融合了CNN强大的特征提取能力和LSTM对于时间序列的预测优势,适用于处理具有时序特性的多维数据。项目通过多种性能评估指标以及用户友好的GUI界面来增强其实用性和准确性。 适用人群:对时间序列预测感兴趣的初学者及有一定深度学习基础的研发人员。 使用场景及目标:主要应用于金融市场预测、销量预测、气象数据分析和生产环境监控等领域,帮助用户理解时间序列的特性,提高模型预测精度。 其他说明:项目实现了完整的模型构建、训练与评估流程,同时也强调了数据预处理的重要性,为后续的研究提供了参考。此外,还提出了几个可能的改进方向,比如引入注意力机制等高级技术以增加模型复杂性和适应性。
2025-05-17 14:12:44 37KB 时间序列预测 深度学习 MATLAB GUI设计
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内容概要:本文介绍了如何使用 MATLAB 和鲸鱼优化算法(WOA)优化卷积神经网络(CNN),以实现多变量时间序列的精确预测。文章详细描述了数据处理、WOA算法的设计与实现、CNN模型的构建与训练、模型评估与结果可视化等各个环节的具体步骤。同时,提供了完整的程序代码和详细的注释说明。 适合人群:具备一定的 MATLAB 编程基础,对时间序列预测、深度学习及优化算法感兴趣的科研人员和工程师。 使用场景及目标:主要用于金融预测、能源调度、气象预报、制造业和交通流量预测等领域,旨在通过优化的 CNN 模型提高预测的准确性和鲁棒性。 其他说明:文章还探讨了项目的背景、目标与挑战,以及未来可能的改进方向。通过实验结果展示了模型的有效性和优越性。
2025-05-15 22:27:04 50KB DeepLearning
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