人工智能 基于MATLAB实现传统图像去噪算法(均值滤波、中值滤波、非局部均值滤波NLM、三维块匹配滤波BM3D)和基于深度卷积神经网络的DnCNN图像去噪算法。 五种算法都是对Set12数据集进行去噪,去噪的结果并没有保存,只是在运行过程中能看到去噪前和去噪后的图像对比,感兴趣的朋友可以自己将图像保存下来观察。 随着数字图像处理技术的迅猛发展,图像去噪成为了一个热门的研究领域。在众多图像去噪算法中,传统算法因其简单、直观、易于实现而得到广泛应用。然而,随着深度学习技术的兴起,基于深度卷积神经网络的去噪算法开始崭露头角,尤其在处理含有复杂噪声的图像时显示出更大的优势。本篇文章将深入探讨基于MATLAB实现的传统图像去噪算法以及基于深度卷积神经网络的DnCNN图像去噪算法,并在Set12数据集上进行对比实验。 传统图像去噪算法主要包括均值滤波、中值滤波、非局部均值滤波(NLM)以及三维块匹配滤波(BM3D)。这些算法各有其特点和应用场景。 均值滤波是一种简单有效的线性滤波器,它通过将图像中每个像素点的值替换为其邻域内像素点值的平均数来实现去噪。这种方法适用于去除高斯噪声,但会模糊图像细节,因为它是基于局部像素平均信息来进行去噪的。 中值滤波是一种非线性滤波技术,它将每个像素点的值替换为其邻域内像素点值的中位数。中值滤波在去除椒盐噪声方面效果显著,因为它不受个别噪声点的影响,但在处理含有大量细节的图像时可能会损失部分细节信息。 非局部均值滤波(NLM)是一种基于图像块相似性的去噪算法,它利用图像中的冗余信息,通过寻找图像中与当前处理块相似的其他块的加权平均来完成去噪。NLM算法在去除噪声的同时能较好地保持图像边缘和细节,但计算量较大,处理速度较慢。 三维块匹配滤波(BM3D)是一种先进的图像去噪算法,通过分组相似的图像块,利用三维变换去除噪声。BM3D算法通过两次协同过滤实现高效的图像去噪,其性能往往优于其他传统算法,尤其是在处理较为复杂的噪声时。 然而,传统图像去噪算法在处理含有大量噪声或需要高度去噪保留图像细节的场景时,往往效果有限。随着深度学习技术的出现,基于深度卷积神经网络的图像去噪算法成为研究的热点。深度学习算法能够从大量带噪声的图像中自动学习到有效的特征表示,并用于去噪任务。 在本篇文章中,作者实现了基于深度卷积神经网络的DnCNN图像去噪算法,并在Set12数据集上进行了测试。DnCNN是一种端到端的深度神经网络结构,它通过逐层学习图像中的噪声模式,可以有效地从带噪声的图像中去除噪声,同时保持图像的清晰度和边缘细节。DnCNN算法在处理高斯噪声、泊松噪声以及混合噪声等方面都表现出色,是目前图像去噪领域的一个重要突破。 Set12数据集包含了多种类型的带噪声图像,包括自然场景、动物、植物等,非常适合用于测试不同去噪算法的性能。在实验中,作者并未保存去噪后的结果,而是提供了运行过程中的去噪前和去噪后的图像对比,使得读者可以在实验中直观地观察到算法效果。 通过在Set12数据集上对五种算法进行测试,我们可以观察到不同算法对于不同类型噪声的处理能力。传统算法在去除简单噪声时效果尚可,但在细节保持和复杂噪声处理方面往往不尽人意。而基于深度学习的DnCNN算法在这些方面表现更为出色,即便是在噪声水平较高的情况下也能保持较高的图像质量。 传统图像去噪算法和基于深度卷积神经网络的DnCNN图像去噪算法各有千秋,前者简单易实现,后者性能卓越。在实际应用中,可以根据具体需求选择合适的去噪方法。随着深度学习技术的不断进步,未来一定会有更多高效、鲁棒的去噪算法被开发出来,以满足人们对于高质量图像的需求。
2025-05-03 12:02:37 79.92MB MATLAB 图像去噪 去噪算法 深度学习
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CNN卷积神经网络 FPGA加速器实现(小型)CNN FPGA加速器实现(小型) 仿真通过,用于foga和cnn学习 通过本工程可以学习深度学习cnn算法从软件到硬件fpga的部署。 网络软件部分基于tf2实现,通过python导出权值,硬件部分verilog实现,纯手写代码,可读性高,高度参数化配置,可以针对速度或面积要求设置不同加速效果。 参数量化后存储在片上ram,基于vivado开发。 直接联系提供本项目实现中所用的所有软件( python)和硬件代码( verilog)。 本篇文档主要探讨了如何将CNN卷积神经网络算法从软件层面迁移到硬件层面,具体来说就是使用FPGA硬件加速器来实现CNN模型。文档中提到的“小型CNN FPGA加速器”指的是针对卷积神经网络的小型化硬件实现,该项目已经通过了仿真测试,并且可用于深度学习领域的研究与教学。 文档描述了整个CNN算法的软件部分是基于TensorFlow 2框架实现的,这一部分主要是用Python编程语言来完成。在软件层面上,它包括了将CNN模型的权重导出的步骤。硬件实现则是通过Verilog硬件描述语言来完成的,这部分代码是完全手动编写的,保证了高可读性和便于理解。此外,该FPGA加速器设计是高度参数化的,允许用户根据对速度或面积的不同需求来配置加速效果。 在设计过程中,对参数进行了量化处理,并将这些量化后的数据存储在片上RAM中。整个设计过程是在Xilinx的Vivado开发环境中进行的。文档还提到,提供本项目实施中所使用的所有软件代码和硬件代码,这表明项目具有开放性,便于其他研究者和开发者进行学习和实验。 从文档提供的文件名称列表来看,包含了多个与项目相关的文件,这些文件很可能包含了项目的设计细节、实现方法、仿真结果和版图解析等内容。例如,“卷积神经网络加速器实现小版图解析”可能详细描述了FPGA加速器的硬件布局,“卷积神经网络加速器实现从软件到”可能探讨了从软件算法到硬件实现的转换过程。这些文件是了解和学习该项目不可或缺的资源。 本项目是一个将深度学习算法从软件迁移到FPGA硬件平台的实践案例,通过结合TensorFlow 2和Verilog语言,实现了一个可配置参数的CNN模型加速器。项目的设计充分考虑到了代码的可读性和灵活性,并提供了完整的实现代码,便于研究和教育使用。
2025-05-02 16:43:41 397KB scss
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GA(遗传算法)优化BP(反向传播)神经网络预测是一种将遗传算法与BP神经网络结合的优化方法,旨在提高神经网络的预测性能。BP神经网络通过反向传播算法调整权重和偏置,以最小化误差,但该算法容易陷入局部最优解,特别是在复杂的非线性问题中。遗传算法是一种模拟自然选择和遗传学原理的优化算法,通过选择、交叉、变异等操作在解空间中搜索最优解。 ### 结合过程: 1. **编码与初始化**:将BP神经网络的权重和偏置参数编码成染色体(即遗传算法的个体),初始化一群个体,构成初始种群。 2. **适应度评估**:使用BP神经网络进行预测,计算每个个体的适应度,通常是通过误差值(如均方误差)来衡量。 3. **选择、交叉与变异**:通过选择操作保留适应度高的个体,交叉操作生成新个体,并通过变异操作引入新的可能解,形成新的种群。 4. **进化与优化**:迭代进行选择、交叉、变异操作,不断优化种群中的个体,直到满足预定的停止准则,如达到最大迭代次数或误差达到某一阈值。 5. **训练优化**:最终选择适应度最好的个体作为BP神经网络的权重和偏置,完成网络的训练。
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基于粒子群优化算法PSO优化SVM分类的Matlab代码实现:红酒数据集多分类实验,基于粒子群优化算法PSO优化SVM分类的红酒数据集Matlab代码实现与实验分析,粒子群优化算法PSO优化SVM分类—Matlab代码 PSO- SVM代码采用红酒数据集进行分类实验,数据格式为Excel套数据运行即可 输入的特征指标不限,多分类 可以替数据集,Matlab程序中设定相应的数据读取范围即可 提供三种可供选择的适应度函数设计方案 直接运行PSO_SVM.m文件即可 ,PSO; SVM分类; Matlab代码; 红酒数据集; 特征指标; 多分类; 适应度函数设计; PSO_SVM.m文件,PSO算法优化SVM分类—红酒数据集Matlab代码
2025-05-01 18:28:51 2.54MB 开发语言
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基于CNN的文本分类代码包,​CNN(Convolutional Neural Network)即卷积神经网络,本质上,CNN就是一个多层感知机,只不过采用了局部连接和共享权值的方式减少了参数的数量,使得模型更易于训练并减轻过拟合。在文本分类中,参考论文Convolutional Neural Networks for Sentence Classification https://arxiv.org/abs/1408.5882中的模型 ​对于单词的嵌入向量,有四种处理方法 1. 使用随机嵌入并在训练时进行更新; 2. 使用已有的嵌入向量,在训练时不作为参数更新; 3. 使用已有的嵌入向量,在训练时作为参数更新; 4. 结合2和3,将单词嵌入到两个通道的嵌入向量中,其中一个嵌入向量为固有属性,另一个嵌入向量作为参数进行更新。
2025-04-29 21:46:01 18.86MB nlp 卷积神经网络 机器学习
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内容概要:本文档主要介绍了局部特征增强模块(LFE)的设计与实现,以及将其应用于ShuffleNet V2神经网络模型的方法。LFE模块包括通道注意力机制和空间注意力机制,通过这两个机制计算出的注意力图来增强输入特征图。具体来说,通道注意力机制通过全局平均池化、两个卷积层和Sigmoid激活函数来生成通道权重;空间注意力机制则通过一个卷积层和Sigmoid激活函数生成空间权重。接着定义了`add_lfe_to_stage`函数,用于将LFE模块插入到指定阶段的每个子模块之后。最后,`create_model`函数创建了一个带有LFE模块的ShuffleNet V2模型,并修改了最后一层全连接层的输出类别数。; 适合人群:对深度学习有一定了解,特别是熟悉PyTorch框架和卷积神经网络的开发者或研究人员。; 使用场景及目标:①理解注意力机制在卷积神经网络中的应用;②掌握如何自定义并集成新的模块到现有网络架构中;③学习如何调整预训练模型以适应特定任务需求。; 阅读建议:读者应具备基本的Python编程能力和PyTorch使用经验,在阅读时可以尝试运行代码片段,结合官方文档深入理解各个组件的作用和参数设置。
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针对船舶存在模型不确定项与未知环境干扰的轨迹跟踪控制问题,将动态面控制技术、自适应神经网络滑模控制算法与backstepping设计方法相结合,并设计一种基于神经网络的船舶轨迹跟踪自适应滑模控制律;
2025-04-29 10:49:59 471KB 轨迹跟踪 滑模控制
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循环神经网络可应用于处理时间序列的数据。本人提供了一份与股票相关的时间序列数据,包含股票的开盘数据,关盘数据、最高点数据、最低点数据。供大家学习训练时使用
2025-04-28 20:53:27 498KB 循环神经网络
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根据不同中药材在近红外、中红外光谱的照射下表现的光谱特征具有较大差异,本文主要根据光谱特征进行鉴别中药材的种类及其产地。建立了数据可视化分布模型,利用了改进的K-means聚类模型、相关系数、距离判别法、平均相关系数和BP神经网络等模型。 对于问题一:首先,将附件 1 的光谱数据可视化,直观的分析了不同药材的分布特征和差异;其次,利用Python的Matplotlib库将附件1的数据绘制成直方图(见附录1),确定了大致可分为3类;最后,建立了K-means聚类模型,第三类数据直观上差异较大,故又建立了改进的K-means聚类模型,不先指定类数,再次验证了分为3类是合理的。 对于问题二:首先,利用Matplotlib库将同一产地不同波数下的数据求均值,并可视化,分析了不同产地的特征及差异;其次,利用Python数据分析未知产地数据,与已知产地的数据进行计算相关性系数,产地的相关系数求平均,即。最大,说明属于产地;最后,建立了反向传播神经网络模型进行了第二次分产地演算,得到了产地的归属。 对于问题三:首先,利用Python的corr函数求得了未知产地和已知产地的相关系数,将同一产地的相关系
2025-04-28 18:59:57 48.7MB kmeans 聚类 神经网络 python
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RBF神经网络自适应控制程序详解及Simulink仿真实践:带注释模型文件与结果供学习参考,RBF神经网络自适应控制程序详解及Simulink仿真实践:带注释的第一个模型程序解析,RBF神经网络自适应控制程序及simulink仿真 第一个模型程序带注释,注意共两个文件,供学习用,没有说明文档 直接仿真,介意勿拿 只有程序、模型和结果,供学习用 ,RBF神经网络;自适应控制程序;Simulink仿真;模型程序注释;两个文件;学习用;仿真结果,RBF神经网络控制程序及Simulink仿真模型学习资源
2025-04-26 16:06:00 7.44MB csrf
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