AI神经网络对反色手写数字的错误预测。Octave/Matlab?

我在Octave中编写的程序使用神经网络来识别手写数字。问题是如果颜色发生变化,它就无法正确识别数字。但如果颜色被反转,它会预测错误。例如:Six GrayScale Image

Six GrayScale Image


上面的图片包含相同模式的相同数字,但它们的颜色是反转的。

我已经在使用RGB转灰度的转换方法。要如何克服这个问题?除了为反色图像使用单独的训练样本之外,有没有更好的选项?


回答:

特征提取

为了概括@的人名的建议,即使用边缘,我们可以提取多种类型的图像特征。这些包括边缘、角点、斑点、脊线等。实际上,mathworks的页面上有几个例子,包括使用HOG特征(方向梯度直方图)的数字识别。

这种技术应该也适用于更复杂的图像,因为边缘并不总是最好的特征。使用matlab的extractHOGFeatures从你的两张图像中提取HOG特征:

enter image description here

我相信如果你使用的是Octave,可以使用vlfeat来获取HOG特征。

另一个需要注意的重要事情是,你希望所有图像具有相同的大小。我已经将你的两张图像调整为500×500,但这只是任意的选择。

生成上述图像的代码

close all; clear; clc;% reading inimg1 = rgb2gray(imread('img1.png'));img2 = rgb2gray(imread('img2.png'));img_size = [500 500]; % % all images should have the same sizeimg1_resized = imresize(img1, img_size);img2_resized = imresize(img2, img_size);% extracting features[hog1, vis1] = extractHOGFeatures(img1_resized);[hog2, vis2] = extractHOGFeatures(img2_resized);% plottingfigure(1);subplot(1, 2, 1);plot(vis1);subplot(1, 2, 2);plot(vis2);

你不一定要局限于HOG特征。你也可以快速尝试SURF特征

surf features

同样,反色并不重要,因为特征是匹配的。但你可以看到,HOG特征在这里可能是一个更好的选择,因为绘制的20个点/斑点并不真正代表数字6。获取上述matlab代码如下:

% extracting SURF featurespoints1 = detectSURFFeatures(img1_resized);points2 = detectSURFFeatures(img2_resized);% plotting SURF Featuresfigure(2);subplot(1, 2, 1);imshow(img1_resized);hold on;plot(points1.selectStrongest(20));hold off;subplot(1, 2, 2);imshow(img2_resized);hold on;plot(points2.selectStrongest(20));hold off;

总结来说,根据问题的不同,你可以选择不同类型的特征。大多数情况下,选择原始像素值是不够好的,正如你从自己的经验中看到的,除非你有一个非常大的数据集,涵盖了所有可能的情况。

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