模式识别与人工智能
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模式识别与人工智能  2023, Vol. 36 Issue (9): 832-841    DOI: 10.16451/j.cnki.issn1003-6059.202309006
基于深度学习的模式分类与检测 最新目录| 下期目录| 过刊浏览| 高级检索 |
基于变分贝叶斯对比网络的非参数图像聚类方法
张胜杰1, 王一飞1, 向旺1, 薛迪展2, 钱胜胜2
1.郑州大学 河南先进技术研究院 郑州 450003;
2.中国科学院自动化研究所 多模态人工智能系统全国重点实验室 北京 100190
Nonparametric Image Clustering Based on Variational Bayesian Contrastive Network
ZHANG Shengjie1, WANG Yifei1, XIANG Wang1, XUE Dizhan2, QIAN Shengsheng2
1. Henan Institute of Advanced Technology, Zhengzhou University, Zhengzhou 450003;
2. State Key Laboratory of Multimodal Artificial Intelligence Systems, Institute of Automation, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190

全文: PDF (2016 KB)   HTML (1 KB) 
输出: BibTeX | EndNote (RIS)      
摘要 非参数图像聚类中聚类簇数是未知的,需要模型自动发现.虽然一些现有的贝叶斯方法可以自动推断聚类簇数,但由于计算成本过高或过于依赖已学习到的特征,在大规模图像数据集上并不可行.因此,文中提出基于变分贝叶斯对比网络的非参数图像聚类方法.首先,利用ResNet提取图像特征.然后,提出深度变分迪利克雷过程混合优化方法,自动推断聚类数量,可直接嵌入端到端的深度模型,并可与特征提取器进行联合优化.最后,提出极化对比聚类学习,利用极化标签去噪策略对标签进行去噪和极化处理,并利用极化标签与数据增强预测标签进行对比学习,联合优化图像特征提取器和分类器.在三个基准数据集上的实验表明,文中方法性能较优.
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作者相关文章
张胜杰
王一飞
向旺
薛迪展
钱胜胜
关键词 非参数图像聚类(NIC)贝叶斯方法对比聚类极化标签变分方法    
Abstract:The number of clusters in nonparametric image clustering is unknown and it needs to be discovered by the model automatically. Although some existing Bayesian methods can automatically infer the number of clusters, they are not feasible on large-scale image datasets due to the high computational costs or over-reliance on learned features. Therefore, nonparametric image clustering based on variational Bayesian contrastive network is proposed in this paper. Firstly, image features are extracted by ResNet. Secondly, deep variational Dirichlet process mixture is put forward to automatically infer the number of clusters, and it can be directly embedded into end-to-end deep models and jointly optimized with feature extractors. Finally, polarized contrast clustering learning is presented, and the denoising strategy with polarized label is utilized to denoise and polarize the labels. The polarized labels and data augmented predicted labels are employed for comparative learning to jointly optimize image feature extractors and clustering model. Experiments on three benchmark datasets show that the performance of the proposed method is superior.
Key wordsNonparametric Image Clustering(NIC)    Bayesian Algorithm    Contrastive Clustering    Polarizing Label    Variational Method   
收稿日期: 2023-07-06     
ZTFLH: TP18  
基金资助:国家自然科学基金项目(No.62276257)资助
通讯作者: 钱胜胜,博士,副研究员,主要研究方向为数据挖掘、多媒体内容分析.E-mail:shengsheng.qian@nlpr.ia.ac.cn.   
作者简介: 张胜杰,硕士研究生,主要研究方向为多媒体内容分析.E-mail:zsj2021@gs.zzu.edu.cn.王一飞,硕士研究生,主要研究方向为计算机视觉、自然语言处理.E-mail:wang_fei@gs.zzu.edu.cn.向 旺,硕士研究生,主要研究方向为多媒体内容分析.E-mail:202022592017676@gs.zzu.edu.cn.薛迪展,博士研究生,主要研究方向为机器学习、跨模态学习、多媒体内容分析.E-mail:xuedizhan17@mails.ucas.ac.cn
引用本文:   
张胜杰, 王一飞, 向旺, 薛迪展, 钱胜胜. 基于变分贝叶斯对比网络的非参数图像聚类方法[J]. 模式识别与人工智能, 2023, 36(9): 832-841. ZHANG Shengjie, WANG Yifei, XIANG Wang, XUE Dizhan, QIAN Shengsheng. Nonparametric Image Clustering Based on Variational Bayesian Contrastive Network. Pattern Recognition and Artificial Intelligence, 2023, 36(9): 832-841.
链接本文:  
http://manu46.magtech.com.cn/Jweb_prai/CN/10.16451/j.cnki.issn1003-6059.202309006      或     http://manu46.magtech.com.cn/Jweb_prai/CN/Y2023/V36/I9/832
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