ПРОЦЕДУРА ЗАСТОСУВАННЯ НЕЙРОННИХ МЕРЕЖ ДЛЯ СЕГМЕНТАЦІЇ РАСТРОВИХ ЗОБРАЖЕНЬ

Abstract

В даний час засоби семантичної сегментації зображень, що базуються на використанні нейронних мереж, знаходять все ширше застосування в комп'ютерних системах різного призначення. Незважаючи на значні успіхи в даній галузі, однією з найважливіших невирішених задач є завдання визначення типу та параметрів згорткових нейронних мереж, що лежать в основі кодера та декодера. В результаті проведених досліджень розроблено відповідну процедуру, що дозволяє адаптувати нейромережевий кодер і декодер до таких умов задачі сегментації: розмір зображення, кількість кольорових каналів, допустима мінімальна точність сегментації, допустима максимальна обчислювальна складність сегментації, необхідність маркування сегментів, необхідність виділення кількох сегментів, необхідність виділення деформованих, зміщених та повернутих об'єктів, допустима максимальна обчислювальна складність навчання нейромережевої моделі; допустимий термін навчання нейромережевої моделі. Виконання процедури застосування нейронних мереж для сегментації зображень полягає у формуванні базисного математичного забезпечення, побудові основних блоків та загальної схеми процедури. Розроблена процедура верифікована експериментально на прикладах семантичної сегментації зображень, що містять об'єкти типу автомобіль. Отримані експериментальні результати свідчать, що застосування запропонованої процедури дозволяє уникнувши складних довготривалих експериментів, побудувати нейромережеву модель, яка при достатньо короткому терміні навчання забезпечує досягнення точності сегментації зображень близько 0,8, що відповідає найкращим системам аналогічного призначення. Показано, що шляхи подальших досліджень у напрямку вдосконалення методологічного забезпечення нейромережевої сегментації растрових зображень доцільно співвіднести з обґрунтованим використанням у кодері та декодері сучасних модулів та механізмів, адаптованих до значимих умов поставленої задачі. Наприклад, використання модулю ResNet дозволяє за рахунок нівелювання ефекту падіння градієнта збільшити глибину нейронної мережі, а модуля Inception забезпечує зменшення кількості вагових коефіцієнтів та обробку об'єктів різного розміру.

Keywords

• нейромережева модель, згорткова нейронна мережа; семантична сегментація; растрове зображення; розпізнавання зображень