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频域卷积神经网络:用于大规模糖尿病视网膜病变图像分类的加速 CNN

计算机视觉与模式识别 2021-06-25 v1 机器学习

摘要

卷积神经网络(CNN)中传统的空间卷积层计算开销巨大,除非减少层数、训练图像数量或训练图像尺寸,否则训练时间可达数天。256x256 像素的图像尺寸在多数 CNN 应用中常用,但该尺寸对于糖尿病视网膜病变(DR)分类等图像细节对准确分类至关重要的应用而言过小。本研究提出频域卷积(FDC)与频域池化(FDP)层,其由 RFFT、核初始化策略、卷积伪影去除和通道独立卷积(CIC)构建,以替代传统卷积与池化层。FDC 与 FDP 层用于构建频域卷积神经网络(FDCNN),以加速 DR 分类中大型图像的训练。Full FDC 层是 FDC 层的扩展,可直接用于常规 CNN,也被用于修改 VGG16 架构。FDCNN 相比同等 CNN 架构至少快 54.21% 且内存效率高 70.74%。采用 Full FDC 层修改后的 VGG16 架构在 DR 分类中训练时间更短,准确率达 95.63%,优于原始 VGG16 架构。

关键词

引用

@article{arxiv.2106.12736,
  title  = {Frequency Domain Convolutional Neural Network: Accelerated CNN for Large Diabetic Retinopathy Image Classification},
  author = {Ee Fey Goh and ZhiYuan Chen and Wei Xiang Lim},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2106.12736},
  year   = {2021}
}

备注

This paper has been submitted to Neurocomputing