特征融合AlexNet模型的古代壁画分类

目的 针对古代壁画图像自身特征提取存在的主观单一性和客观不充分性等问题，以经典AlexNet网络模型为基础，提出了一种结合特征融合思想的卷积神经网络模型，用于古代壁画图像的自动分类。方法 首先，由于大型壁画数据集较为缺乏，通过对壁画样本使用缩放、亮度变换、加噪和翻转等图像增强算法来扩大数据集，并提取壁画图像第1阶段的边缘等底层特征；其次，采用结构不同的双通道网络对提取的第1阶段特征进行第2阶段的深层抽象，得到两个通道的特征；最后，融合两个通道的特征，共同构建损失函数得到分类结果，从而提高模型的鲁棒性和特征表达能力。结果 实验结果表明，在构造的壁画图像数据集上，该模型最终达到了85.39%的准确率。与AlexNet模型以及一些改进的卷积神经网络模型相比，各项评价指标均有大约5%的提高；与未进行预训练的经典模型相比，本文网络结构不易产生过拟合现象；与结合预训练的经典模型相比，准确率大致上有1%~5%的提升，从硬件条件、网络结构和内存消耗上来说代价更小。由此验证了本文模型对于壁画图像自动分类的合理性和有效性。结论 本文提出的壁画分类模型，综合考虑网络宽度和深度的影响，能从多局部的角度提取壁画图像丰富的细节特征，具有一定的优势和使用价值，可进一步结合到与壁画图像分类的相关模型中。

Ancient mural classification with AlexNet model using feature fusion