基于改进生成对抗网络的图像数据增强方法

作     者：詹燕 胡蝶 汤洪涛 鲁建厦 谭健 刘长睿 ZHAN Yan;HU Die;TANG Hong-tao;LU Jian-sha;TAN Jian;LIU Chang-rui

作者机构：浙江工业大学机械工程学院浙江杭州310023 

出 版 物：《浙江大学学报:工学版》 (Journal of Zhejiang University:Engineering Science)

年 卷 期：2023年第57卷第10期

页      面：1998-2010页

核心收录：

学科分类：1305[艺术学-设计学（可授艺术学、工学学位）] 13[艺术学] 08[工学] 081104[工学-模式识别与智能系统] 0804[工学-仪器科学与技术] 0714[理学-统计学（可授理学、经济学学位）] 081101[工学-控制理论与控制工程] 0811[工学-控制科学与工程] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：浙江省科技计划资助项目[重点研发(尖兵)项目](2023C01063) 

主　　题：图像数据增强 分布拟合 采样算法 生成式对抗网络 图像超分辨率重建 

摘      要：为了提高机器学习模型的精确度,提出基于数据分布拟合、生成式对抗神经网络和图像超分辨率重建的图像数据增强方法.该方法将最大似然估计和采样算法生成的符合原始数据分布的二维噪声用于对抗训练,克服了在生成模型中传统图像噪声输入随意的问题;采用逐层训练方式生成高分辨率图像,改进高分辨率图像映射困难、参数冗余的缺点.以轴承滚子表面灰度图像数据增强为例,验证所提方法的有效性.研究结果表明,所提方法生成的图像质量更优,相比传统方法生成的图像峰值信噪比提高13.07%,结构相似性提高32.40%,弗雷歇初始距离降低37.58%,且数据增强后的模型平均精确度提升7.89%.