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MVC-Net:一种面向流形值图像应用的卷积神经网络架构

计算机视觉与模式识别 2020-03-09 v2

摘要

几何深度学习近年来引起了显著关注,部分原因是出现了传统神经网络架构不太适用的特殊数据类型。本文的目标是将军用卷积神经网络(CNN)推广到流形值图像情形,这在医学成像与计算机视觉应用中很常见。具体而言,网络的输入数据是一幅图像,其中每个像素值取自一个黎曼流形。为实现该目标,我们必须推广传统 CNN 架构的基本构件,即加权组合操作。为此,我们发展了切空间组合操作,并用以定义流形值图像上的卷积操作,称之为流形值卷积(MVC)。我们证明了 MVC 操作的理论性质,包括对流形所容许的等距群作用的等变性和刻画 MVC 层复合何时坍缩为单层。我们详细描述了如何利用 MVC 层构建作用于流形值图像的全多层神经网络,称之为 MVC-net。此外,我们在医学成像与计算机视觉任务中实证展示了 MVC-net 的优越性能。

关键词

引用

@article{arxiv.2003.01234,
  title  = {MVC-Net: A Convolutional Neural Network Architecture for Manifold-Valued Images With Applications},
  author = {Jose J. Bouza and Chun-Hao Yang and David Vaillancourt and Baba C. Vemuri},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2003.01234},
  year   = {2020}
}

备注

Equal contribution by J. Bouza and CH. Yang