1.一种基于低秩子空间一致性的图像聚类方法,其特征在于包括以下步骤:
A、构建BP神经网络,BP神经网络结构具体如下:
包括编码网络、自表达层、解码网络;编码网络包括三个依次连接的隐藏层,第一隐藏层设有五个依次连接的卷积层,第二、三隐藏层分别设有三个依次连接的卷积层;自表达层包括依次连接的隐藏层和输出层,隐藏层设有设有十个节点;解码网络包括三个依次连接的隐藏层,第一、二隐藏层分别设有三个依次连接的卷积层,第三隐藏层设有五个依次连接的卷积层;
在编码网络中:在第一隐藏层中,第一卷积层的输入响应为原始图像,其他卷积层的输入响应为该阶段上一卷积层的输出响应;在第二、三隐藏层中,除了该阶段中的第一卷积层的输入响应之外,该阶段中的其他卷积层的输入响应为上一卷积层的输出响应,在第一、二、三隐藏层中最后一个卷积层的输出响应,经过最大值池化后作为下一个阶段的第一卷积层的输入响应;
在自表达层层中:编码网络输出的各个结果分别经过权重C后输入隐藏层的各个节点中,在隐藏层的各个节点中分别加权累加后,分别输出至输出层中的各个节点中,在输出层的各个节点中加权累加后输出至解码网络中;输出层节点数与编码器的输出维数相同;
在解码网络中:在第一隐藏层中,第一卷积层的输入响应为自表达层的输出响应,其他卷积层的输入响应为该阶段上一卷积层的输出响应;在第二、三隐藏层中,除了该阶段中的第一卷积层的输入响应之外,该阶段中的其他卷积层的输入响应为上一卷积层的输出响应,在第一、二、三隐藏层中最后一个卷积层的输出响应,经过最大值池化后作为下一个阶段的第一卷积层的输入响应;
B、构建训练函数,利用训练函数对神经网络进行训练和验证,得到训练好的神经网络;
C、利用训练好的神经网络进行图像聚类处理,聚类过程如下:原始图像数据集先经过编码网络卷积处理,然后在自表达层中经过加权累加,最后经过解码网络卷积处理,即得最终聚类结果;
所述的编码网络和解码网络中各个卷积层的表达式均为m*n‑k conv+relu,其中,m*n表示卷积核的大小,k表示输出通道数,conv表示卷积公式,relu表示激活函数;m*n、k均为预设值;所述的最终融合层的卷积表达式为m*n‑k conv;
所述的编码网络中,第一隐藏层中各卷积层均为5*5卷积,通道数为5;第二隐藏层、第三隐藏层中各卷积层均为3*3卷积,通道数为3;
所述的编码网络中,第一隐藏层中,各卷积层的通道数均为5;第二隐藏层、第三隐藏层中各卷积层的通道数均为3;
所述的编码网络中,第一隐藏层、第二隐藏层中各卷积层均为3*3卷积,通道数为3;在第三隐藏层中各卷积层均为5*5卷积,通道数为5;
所述的编码网络中,第一隐藏层、第二隐藏层中各卷积层的通道数均为3;第三隐藏层中,各卷积层的通道数均为5;
所述的步骤B中,训练函数公式如下:
其中, 表示编码器的输出; 表示解码器输出处的重构信号;Θ表示网络参数,包括编码器参数Θe、自表达层权重参数C和解码器参数Θd;s.t.diag(C)=0代表约束条件;
代表权重矩阵;α是权衡自表达和正则项之间重要性的一个可调权值参数,β和γ均为权值参数。