m基于Googlenet深度学习的运动项目识别系统matlab仿真,包括GUI界面

简介: **摘要:**在MATLAB 2022a中,基于GoogLeNet的运动识别系统展示优秀性能。GoogLeNet,又称Inception网络,通过结合不同尺寸卷积核的Inception模块实现深度和宽度扩展,有效识别复杂视觉模式。系统流程包括数据预处理、特征提取(前端层学习基础特征,深层学习运动模式)、池化、Dropout及全连接层分类。MATLAB程序示例展示了选择图像、预处理后进行分类的交互过程。当按下按钮,图像被读取、调整大小并输入网络,最终通过classify函数得到预测标签。

1.算法仿真效果
matlab2022a仿真结果如下:

1.jpeg
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3.jpeg
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5.jpeg
6.jpeg

2.算法涉及理论知识概要
基于GoogLeNet深度学习的运动项目识别系统,是利用深度神经网络技术,尤其是GoogLeNet架构,来自动识别视频或图像中的人类运动类型的过程。GoogLeNet(也称为Inception网络)在2014年由Google团队提出,因其高效的结构设计和在ImageNet大规模视觉识别挑战赛中的优异表现而闻名。

   GoogLeNet的核心创新之一是Inception模块,它通过在一个模块中组合不同大小的卷积核(例如1x1,3x3,5x5),实现了在不显著增加计算成本的前提下,有效增加网络的深度和宽度。这样的设计能够捕捉多种尺度的特征,对于识别复杂的视觉模式如人类的运动至关重要。

9c905dd092b866e86b407407abe4f2c6_watermark,size_14,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=.png

运动识别流程
数据预处理:首先,收集包含各种运动项目的视频或图像数据,对其进行裁剪、缩放、归一化等预处理操作,使其适配网络的输入要求。

特征提取:利用GoogLeNet的多层结构进行特征提取。网络的前端层学习基本的边缘和纹理特征,而更深的层则逐渐学习更复杂的运动模式和人体姿势特征。

池化和Dropout:网络中包含最大池化层,用于降低空间维度并保持重要的特征,同时加入Dropout层以减少过拟合风险。

全连接层与分类:最后,通过全连接层(FC)将提取的特征映射到运动类别的概率分布,使用Softmax函数进行概率化,公式为:

84ee0dc99e1f4d4e8b4c18416c3eb83f_watermark,size_14,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=.png

   基于GoogLeNet的运动识别系统,通过复杂的网络架构和深度学习技术,能够高效地从视频或图像中捕捉和分析人类运动特征,进而识别出具体的运动类型。

3.MATLAB核心程序```% --- Executes on button press in pushbutton1.
function pushbutton1_Callback(hObject, eventdata, handles)
% hObject handle to pushbutton1 (see GCBO)
% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB
% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)
global im;
global Predicted_Label;
cla (handles.axes1,'reset')

axes(handles.axes1);
set(handles.edit2,'string',num2str(0));
load gnet.mat

[filename,pathname]=uigetfile({'.bmp;.jpg;.png;.jpeg;*.tif'},'选择一个图片','F:\test');
str=[pathname filename];
% 判断文件是否为空,也可以不用这个操作!直接读入图片也可以的
% im = imread(str);
% imshow(im)
if isequal(filename,0)||isequal(pathname,0)
warndlg('please select a picture first!','warning');
return;
else
im = imread(str);
imshow(im);
end
II(:,:,1) = imresize(im(:,:,1),[224,224]);
II(:,:,2) = imresize(im(:,:,2),[224,224]);
II(:,:,3) = imresize(im(:,:,3),[224,224]);
[Predicted_Label, Probability] = classify(net, II);
0Y_028m

```

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