(19)国家知识产权局
(12)发明 专利申请
(10)申请公布号
(43)申请公布日
(21)申请 号 202210505184.1
(22)申请日 2022.05.10
(71)申请人 南京信息 工程大学
地址 210044 江苏省南京市浦口区宁六路
219号
(72)发明人 田青 储奕 杨宏 许衡
(74)专利代理 机构 南京经纬专利商标代理有限
公司 32200
专利代理师 陈月菊
(51)Int.Cl.
G06V 10/764(2022.01)
G06V 10/74(2022.01)
G06K 9/62(2022.01)
G06N 3/08(2006.01)
(54)发明名称
一种无监 督多源部分域 适应图像分类方法
(57)摘要
本发明公开了一种无监督多源部分域适应
图像分类方法, 包括: 对源域和目标域的每一个
样本进行域不变特征和域私有特征的提取; 采用
最大平均差异度量 以及条件分布差异度量计算
源域和目标域样本分布的对齐程度, 以缩小两者
的分布差异, 并由所得样本间欧式距离的度量结
果在进行归一化处理后, 计算平衡因子ω; 将源
域样本导入训练所得的分类器, 根据概率标签对
源域样本进行加权以降低无关类样本造成的负
迁移; 构建域分类器, 进一步训练域私有特征提
取器, 使所得域私有特征更具判别性; 计算总体
损失, 迭代更新优化模型参数。 本发明能够解决
域对齐任务和分类任务本身之间的优化不一致
性问题以及部分域适应中无关类样本造成的负
迁移问题。
权利要求书3页 说明书7页 附图1页
CN 114863175 A
2022.08.05
CN 114863175 A
1.一种无监督多源部分域适应图像分类方法, 其特征在于, 所述分类方法包括以下步
骤:
S1, 多样性特征提取: 对源域和目标域的每一个样本进行域不变特征和域私有特征的
提取;
S2, 构造动态权重因子: 采用最大平均差异度量以及条件分布差异度量计算源域和目
标域样本分布的对齐程度, 缩小源域和目标域样本之间的分布差异, 并由所得样本间欧式
距离的度量结果在进行归一 化处理后, 计算平衡因子 ω;
S3, 源域样本动态加权: 将源域样本导入训练所得的分类器, 根据概率标签对源域样本
进行加权以降低无关类样本 造成的负迁移;
S4, 构建域分类 器, 进一步训练域私有特 征提取器, 使所 得域私有特 征更具判别性;
S5, 计算总体损失, 迭代更新优化模型参数。
2.根据权利要求1所述的无监督多源部分域适应图像分类方法, 其特征在于, 步骤S1
中, 多样性特 征提取的过程包括以下步骤:
构建两个特征提取器, 采用两个特征特征提取器分别 得到域不变特征fc和域私有特征
fd;
所述域不变特征表示形式如式(1)所示:
所述域私有特 征表示形式如式(2)所示:
其中, i=1,2, …,
j=1,2,…,nt,k=1,2, …,K;
表示第k个源域中的样本数, nt表
示目标域中的样 本数,
表示第k个域不变特征提取器提取的第k个源域的第i个样本的特
征,
表示第k个域不变特征提取器提取的目标域第 j个样本的特征,
表示第k个域私有
特征提取器提取的第k个源域的第i个样本的特征,
表示第k个域私有 特征提取器提取的
第k个源域的第j个样本的特征,
表示第k个源域的特征提取器,
分别为相关
的参数,
分别表示第k个源域中第i个样本共享特征空间中的特征和目标域中第i个
样本共享特 征空间中的特 征, K表示源域数量。 。
3.根据权利要求2所述的无监督多源部分域适应图像分类方法, 其特征在于, 步骤S2
中, 构造动态权 重因子的过程包括以下步骤:
S21, 根据式(3)计算源域各样本之间的数据分布对齐程度, 以最小化源域的域不变特
征的差异
权 利 要 求 书 1/3 页
2
CN 114863175 A
2其中,
分别为第k1和k2个源域的样本, 通过最小化损失
以对齐源域样本间的
分布;
S22, 根据式(4)计算源域各样本之间的数据分布对齐程度, 以最大化源域的域私有特
征的差异
根据式(5)计算得 出源域分布对齐目标
S23, 根据式(3)计算源域和目标域的可判别性
其中,
Xt分别为源域和目标域的样本;
S24, 对源域和目标域样本进行 条件分布对齐, 缩小类内距离和扩大类间距离
其中, C为源域类数目, r1,r2为对应的类别,
表示第k个源域和目标域中同为r类
的样本,
表示各个源域中不同类别的样本,
表示目标域中不同类别的样本, λ
为超参数;
S25, 结合上述式(6)和(7)构成目标域 适应损失
S26, 针对 源域和目标域样本间的距离度量构建平衡因子w:
其中,
表示第k个源域的初始权 重,
表示归一 化后的对应的权 重。
4.根据权利要求3所述的无监督多源部分域适应图像分类方法, 其特征在于, 步骤S3
中, 源域样本动态加权的过程包括以下步骤:
构建分类器获取概率标签, 利用所得概率标签对权重γ进行计算, 消除源域中无关类
样本所造成的负迁移; 根据式(10)更新 域不变特征提取器和分类 器的网络参数:
其中, Gc,Gy分别为域不变特征提取器和分类器, θc, θy分别表示域不变特征提取器和分
类器参数, y为源域真实标签, Ly( θc, θy)表示分类 器训练损失, ns表示源域样本数量;
将目标域样本通过分类器所得概率标签y定义为目标域样本伪标签, 根据式(11)计算权 利 要 求 书 2/3 页
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专利 一种无监督多源部分域适应图像分类方法
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