论文学习01-《PCANet: A Simple Deep Learning Baseline forImage Classification?》

从上图可以看到,PCANet的训练分为三个步骤(stage),前两个stage很相似,都是去平均,然后PCA取主成分并卷积,最后一步是二值化(为了产生非线性输出)和直方图量化。

设滤波器个数为f,

1、过滤器的计算:对图片均匀分块,去均值,然后求每块的特征向量和特征值,然后对特征值由大到小进行排序,选取f个最大的特征值对应的特征向量,即为所求过滤器。/2、卷积层计算:先对原图进行边界补零操作,然后和过滤器进行卷积操作。

PCANet有两层卷积操作,计算过程是一样的。

3、输出层的计算:对第二层得到图像进行二值化哈希编码,编码位数与第二层的滤波器个数相同。

  公式为:

 

  把原来的图像映射成,0-255,此处一般设置成8,函数H 是一个阶跃函数。,表示第二层的滤波器个数。

  对于第一层的每个输出矩阵,将其分为B块,计算统计每个块的直方图信息,然后在将各个块的直方图特征进行级联,最终得到块扩展直方图特征:

  

  在进行直方图分块时同样可以采用重叠分块和非重叠分块模式,需要视情况而定。实验表明非重叠分块适用于人脸识别,重叠分块模式使用于手写数字识别、文本识别、目标识别等等。此外直方图特征还为PCANet提取到的特征添加了一些变换上的稳定性(例如尺度不变形)。

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