1.基于双向生成及中间域对齐的无监督域适应图像分类方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、双向生成网络:利用对抗博弈思想对图像进行训练生成;
S2、任务网络:通过重构损失、协方差对齐损失、任务和循环一致性损失监督指导S1生成图像的质量,保证图像身份信息,生成与另一个域样本分布相似的图像,将目标域图像所生成的伪源域图像与源域图像同时输入S3网络;
S3、分类网络:特征提取,分布对齐,令伪源域图像与源域图像分布靠近,对目标域图像分类。
2.根据权利要求1所述的基于双向生成及中间域对齐的无监督域适应图像分类方法,其特征在于:在所述S1中,将源域图像与目标域图像进行归一化预处理之后,同时输入到S1生成网络中。
3.根据权利要求2所述的基于双向生成及中间域对齐的无监督域适应图像分类方法,其特征在于:所述S1网络由两个生成器和两个判别器组成,两个生成器和两个判别器分为:源域分支的生成器GS、目标域分支生成器GT、源域分支的判别器DS和目标域分支的判别器DT;
所述源域分支的生成器GS,用于生成伪目标域图像IS‑t;
所述源域分支的判别器DS,用于判别源域图像和伪源域图像;
所述目标域分支生成器GT,用于生成伪源域图像It‑s;
所述目标域分支判别器DT,用于判别目标域图像和伪目标域图像。
4.根据权利要求3所述的基于双向生成及中间域对齐的无监督域适应图像分类方法,其特征在于:所述S1双向生成网络所产生的对抗损失如下所示:其中, 为目标域图像分布, 为源域图像分布。
5.根据权利要求1所述的基于双向生成及中间域对齐的无监督域适应图像分类方法,其特征在于:在所述S2中,任务网络用于指导和监督生成网络。
6.根据权利要求1所述的基于双向生成及中间域对齐的无监督域适应图像分类方法,其特征在于:所述S2任务网络所产生的重构损失如下所示:其中,Is为源域已有标签的图像,It为目标域待分类图像。
7.根据权利要求6所述的基于双向生成及中间域对齐的无监督域适应图像分类方法,其特征在于:所述S2任务网络生成过程中,生成图像的身份信息与原图像维持一致;
所述任务网络S2,对应Is的输出为Ts,对应It的输出为Tt,对应Is‑t的输出为Ts_t,对应It‑s的输出为Tt_s,由此产生的任务和循环一致性损失,如下所示:
8.根据权利要求1所述的基于双向生成及中间域对齐的无监督域适应图像分类方法,其特征在于:在所述S3中,目标与图像与伪目标域图像的分布尽可能接近,任务网络中首次加入协方差对齐损失,定义形式如下:其中,CS为源域图像中心化后的协方差矩阵,CT_S为生成的伪源域图像中心化后的协方差矩阵,CT为目标域图像中心化后的协方差矩阵,CS_T为生成的伪目标域图像中心化后的协方差矩阵,d为图像通道维度;
利用任务网络所提供的以上监督指导信息,生成网络不断训练迭代,最终生成符合期待的伪源域图像,将伪源域图像作为中间域图像,替代传统深度域适应网络中的目标域图像,经分类网络的再次对齐,得到目标域最终分类结果。
9.根据权利要求1所述的基于双向生成及中间域对齐的无监督域适应图像分类方法,其特征在于:在将源域图像与伪源域图像,同时输入到S3分类网络中,分类网络中的对齐损失定义如下:
其中,XS和XZ分别服从分布P(XS)和分布P(Xz),当P(XS)=P(XZ)时,Mk(XS,Xz)=0,ns为源域样本数量,nz为伪源域样本数量,XZ为伪源域样本;
用于将原变量映射到具有再生性