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生成用于訓(xùn)練機(jī)器學(xué)習(xí)算法的訓(xùn)練數(shù)據(jù)集的制作方法

文檔序號(hào):42170340發(fā)布日期:2025-06-13 16:27閱讀:23來(lái)源:國(guó)知局

本發(fā)明涉及機(jī)器學(xué)習(xí)算法領(lǐng)域,特別是那些用于處理由個(gè)人護(hù)理設(shè)備產(chǎn)生的圖像的算法。


背景技術(shù):

1、眾所周知將相機(jī)(即,或成像傳感器)集成到個(gè)人護(hù)理設(shè)備中的趨勢(shì)越來(lái)越明顯。由這類相機(jī)產(chǎn)生的圖像可以例如使用機(jī)器學(xué)習(xí)算法進(jìn)行處理,以產(chǎn)生期望的輸出數(shù)據(jù)。期望的輸出數(shù)據(jù)例如可以用于基于遠(yuǎn)程圖像的診斷、位置感測(cè)、療法計(jì)劃或處理監(jiān)測(cè)。

2、因此,通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)算法來(lái)處理由個(gè)人護(hù)理設(shè)備的相機(jī)產(chǎn)生的一個(gè)或多個(gè)圖像以對(duì)(多個(gè))圖像執(zhí)行期望的任務(wù)是相當(dāng)常見(jiàn)的。

3、個(gè)人護(hù)理設(shè)備的示例是技術(shù)人員眾所周知的,并且可以包括可用于改進(jìn)個(gè)人衛(wèi)生、修飾個(gè)人外表和/或幫助個(gè)人身體機(jī)能的任何設(shè)備。合適的示例包括:牙刷、口具、剃須刀、毛發(fā)修剪器、脫毛器、口腔沖洗器、用于脫毛的強(qiáng)脈沖光(ipl)處理設(shè)備、吸奶器等。


技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明由權(quán)利要求定義。

2、根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的示例,提供了一種計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法,該方法用于修改可用于訓(xùn)練機(jī)器學(xué)習(xí)算法的訓(xùn)練數(shù)據(jù)集,以對(duì)由個(gè)人護(hù)理設(shè)備的相機(jī)產(chǎn)生的輸入圖像執(zhí)行期望的任務(wù)。

3、該計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法包括:對(duì)于個(gè)人護(hù)理設(shè)備的一個(gè)或多個(gè)設(shè)備特性中的每個(gè)設(shè)備特性,獲取設(shè)備特性的值;獲取針對(duì)機(jī)器學(xué)習(xí)算法的訓(xùn)練數(shù)據(jù)集,該訓(xùn)練數(shù)據(jù)集包括多個(gè)訓(xùn)練數(shù)據(jù)條目,每個(gè)訓(xùn)練數(shù)據(jù)條目包括訓(xùn)練輸入圖像和訓(xùn)練輸出數(shù)據(jù),該訓(xùn)練輸出數(shù)據(jù)表示通過(guò)對(duì)訓(xùn)練輸入圖像執(zhí)行期望的任務(wù)而產(chǎn)生的數(shù)據(jù);以及使用每個(gè)設(shè)備特性的值來(lái)修改每個(gè)訓(xùn)練輸入圖像,以產(chǎn)生經(jīng)修改的訓(xùn)練數(shù)據(jù)集。

4、本公開(kāi)的目的是能夠?qū)τ眉稍趥€(gè)人護(hù)理設(shè)備中的相機(jī)獲取的圖像進(jìn)行穩(wěn)健的分析或處理(例如,分類或降噪)。

5、已經(jīng)認(rèn)識(shí)到,用于訓(xùn)練機(jī)器學(xué)習(xí)算法以執(zhí)行期望的任務(wù)的常規(guī)訓(xùn)練輸入圖像(訓(xùn)練數(shù)據(jù)的)通常以不同的方式獲取(臨床)實(shí)踐中的設(shè)定。例如,這類訓(xùn)練輸入圖像可以使用專業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)相機(jī)或成像設(shè)備來(lái)產(chǎn)生。如此,機(jī)器學(xué)習(xí)算法在其上被訓(xùn)練的圖像將不會(huì)完全代表用個(gè)人護(hù)理設(shè)備的相機(jī)獲取的圖像。

6、例如,個(gè)人護(hù)理設(shè)備的固有運(yùn)動(dòng)(例如,振動(dòng)、旋轉(zhuǎn)或平移)將造成模糊/失真的圖像。類似地,相機(jī)的特性也會(huì)影響圖像的質(zhì)量(例如,由于分辨率問(wèn)題),如果還存在運(yùn)動(dòng),則圖像質(zhì)量會(huì)得到特別增強(qiáng)。這種模糊/失真會(huì)顯著影響機(jī)器學(xué)習(xí)算法的性能。

7、為了克服這個(gè)問(wèn)題,本文提出使用個(gè)人護(hù)理設(shè)備參數(shù)特有的設(shè)備特性,即,在執(zhí)行機(jī)器學(xué)習(xí)算法的訓(xùn)練之前,增加/修改訓(xùn)練輸入圖像。這種方法意指訓(xùn)練輸入圖像被處理,使得在它們被饋送到算法訓(xùn)練之前,(特定個(gè)人護(hù)理設(shè)備的)特定模糊/失真效果被人工地結(jié)合。以這種方式,有可能為每個(gè)單獨(dú)的個(gè)人護(hù)理設(shè)備或某個(gè)類型/型號(hào)的個(gè)人護(hù)理設(shè)備訓(xùn)練(經(jīng)修改的)機(jī)器學(xué)習(xí)算法。

8、這通過(guò)使后續(xù)訓(xùn)練的機(jī)器學(xué)習(xí)算法更具體地針對(duì)特定的個(gè)人護(hù)理設(shè)備而提高了該算法的準(zhǔn)確性。

9、至少一個(gè)設(shè)備特性的值可以由個(gè)人護(hù)理設(shè)備的一個(gè)或多個(gè)傳感器生成。

10、在一些實(shí)施例中,一個(gè)或多個(gè)設(shè)備特性中的至少一個(gè)設(shè)備特性響應(yīng)于或指示個(gè)人護(hù)理設(shè)備在使用期間的運(yùn)動(dòng)。已經(jīng)認(rèn)識(shí)到,個(gè)人護(hù)理設(shè)備的運(yùn)動(dòng)將造成由個(gè)人護(hù)理設(shè)備的相機(jī)產(chǎn)生的圖像模糊/失真。可以在訓(xùn)練輸入圖像中模擬這種模糊/失真,以改進(jìn)用于訓(xùn)練機(jī)器學(xué)習(xí)算法的訓(xùn)練數(shù)據(jù)集。

11、一個(gè)或多個(gè)設(shè)備特性可以包括以下一項(xiàng)或多項(xiàng):個(gè)人護(hù)理設(shè)備和/或個(gè)人護(hù)理設(shè)備的振動(dòng)元件在使用期間的振動(dòng)頻率;個(gè)人護(hù)理設(shè)備和/或個(gè)人護(hù)理設(shè)備的振動(dòng)元件在使用期間的振動(dòng)幅度;個(gè)人護(hù)理設(shè)備和/或個(gè)人護(hù)理設(shè)備的振動(dòng)元件在使用期間的振動(dòng)波形或模式(例如,平面內(nèi)掃動(dòng)、往復(fù)振動(dòng)、平面外敲擊);個(gè)人護(hù)理設(shè)備的旋轉(zhuǎn)元件在使用期間的旋轉(zhuǎn)頻率;和/或個(gè)人護(hù)理設(shè)備的旋轉(zhuǎn)元件在使用期間的旋轉(zhuǎn)波形或模式(例如旋轉(zhuǎn)-振蕩)。

12、在一些示例中,一個(gè)或多個(gè)設(shè)備特性中的至少一個(gè)設(shè)備特性是個(gè)人護(hù)理設(shè)備的相機(jī)的特性。認(rèn)識(shí)到個(gè)人護(hù)理設(shè)備的相機(jī)的屬性可以不同于經(jīng)捕獲的訓(xùn)練輸入圖像的相機(jī)的屬性。因此,可以修改訓(xùn)練輸入圖像,使得它們更接近地類似于由個(gè)人護(hù)理設(shè)備的相機(jī)捕獲的等效圖像,從而提高訓(xùn)練數(shù)據(jù)集與處理這類圖像的相關(guān)性。

13、一個(gè)或多個(gè)設(shè)備特性可以包括以下一項(xiàng)或多項(xiàng):相機(jī)的幀速率;相機(jī)是否使用全局快門技術(shù)的指示符;相機(jī)是否使用滾動(dòng)快門技術(shù)的指示符;如果相機(jī)使用滾動(dòng)快門技術(shù),行收集時(shí)間和/或相鄰圖像行的曝光之間的時(shí)間延遲;如果相機(jī)使用全局快門技術(shù),圖像采集的占空比;和/或相機(jī)的一個(gè)或多個(gè)照明參數(shù)。

14、該方法還可以包括獲取針對(duì)個(gè)人護(hù)理設(shè)備的用戶的一個(gè)或多個(gè)用戶特性中的每個(gè)用戶特性的用戶特性的值的步驟。修改每個(gè)訓(xùn)練輸入圖像的步驟可以類似地包括使用每個(gè)設(shè)備特性和每個(gè)用戶特性的值來(lái)修改每個(gè)訓(xùn)練輸入圖像,以產(chǎn)生經(jīng)修改的訓(xùn)練數(shù)據(jù)集。

15、該方法還可以包括使用經(jīng)修改的訓(xùn)練數(shù)據(jù)集來(lái)訓(xùn)練機(jī)器學(xué)習(xí)算法的步驟。

16、訓(xùn)練機(jī)器學(xué)習(xí)算法的步驟可以包括迭代地執(zhí)行以下步驟:使用機(jī)器學(xué)習(xí)算法處理每個(gè)訓(xùn)練輸入圖像,以便針對(duì)每個(gè)訓(xùn)練輸入圖像產(chǎn)生預(yù)測(cè)的輸出數(shù)據(jù);使用損失函數(shù)以確定預(yù)測(cè)輸出數(shù)據(jù)與訓(xùn)練輸出數(shù)據(jù)之間的誤差;以及響應(yīng)于所確定的誤差來(lái)修改機(jī)器學(xué)習(xí)算法。用于確定誤差的合適的損失函數(shù)和其他方法在本領(lǐng)域中是眾所周知的。

17、還提出了一種對(duì)由個(gè)人護(hù)理設(shè)備的相機(jī)產(chǎn)生的輸入圖像執(zhí)行期望的任務(wù)的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法,該計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法包括:獲取輸入圖像;以及使用機(jī)器學(xué)習(xí)算法來(lái)處理輸入圖像,該機(jī)器學(xué)習(xí)算法使用本文所描述的任何方法進(jìn)行訓(xùn)練,從而對(duì)輸入圖像執(zhí)行期望的任務(wù)。

18、還提供了一種訓(xùn)練數(shù)據(jù)集,該訓(xùn)練數(shù)據(jù)集可通過(guò)執(zhí)行本文所描述的方法來(lái)獲取,該方法用于修改可用于訓(xùn)練機(jī)器學(xué)習(xí)算法的訓(xùn)練數(shù)據(jù)集,以對(duì)由個(gè)人護(hù)理設(shè)備的相機(jī)產(chǎn)生的輸入圖像執(zhí)行期望的任務(wù)。

19、還提出了一種非暫態(tài)存儲(chǔ)介質(zhì),該非暫態(tài)存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)訓(xùn)練數(shù)據(jù)集,該訓(xùn)練數(shù)據(jù)集可通過(guò)執(zhí)行本文所描述的方法來(lái)獲取,該方法用于修改可用于訓(xùn)練機(jī)器學(xué)習(xí)算法的訓(xùn)練數(shù)據(jù)集,以對(duì)由個(gè)人護(hù)理設(shè)備的相機(jī)產(chǎn)生的輸入圖像執(zhí)行期望的任務(wù)。

20、優(yōu)選地,本文所描述的任何方法均由獨(dú)立于個(gè)人護(hù)理設(shè)備的處理系統(tǒng),諸如云計(jì)算處理系統(tǒng)執(zhí)行。

21、還提出了一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品,該計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括計(jì)算機(jī)程序代碼部件,該計(jì)算機(jī)程序代碼部件在由處理系統(tǒng)執(zhí)行時(shí),使處理系統(tǒng)執(zhí)行本文所描述的任何方法的步驟中的所有。

22、還提出了一種處理系統(tǒng),該處理系統(tǒng)用于修改可用于訓(xùn)練機(jī)器學(xué)習(xí)算法的訓(xùn)練數(shù)據(jù)集,以在由個(gè)人護(hù)理設(shè)備的相機(jī)產(chǎn)生的輸入圖像上執(zhí)行期望的任務(wù),該處理系統(tǒng)被配置為:對(duì)于個(gè)人護(hù)理設(shè)備的一個(gè)或多個(gè)設(shè)備特性中的每個(gè)設(shè)備特性,獲取設(shè)備特性的值;獲取用于機(jī)器學(xué)習(xí)算法的訓(xùn)練數(shù)據(jù)集,該訓(xùn)練數(shù)據(jù)集包括多個(gè)訓(xùn)練數(shù)據(jù)條目,每個(gè)訓(xùn)練數(shù)據(jù)條目包括訓(xùn)練輸入圖像和訓(xùn)練輸出數(shù)據(jù),該訓(xùn)練輸出數(shù)據(jù)表示通過(guò)對(duì)訓(xùn)練輸入圖像執(zhí)行期望的任務(wù)而產(chǎn)生的數(shù)據(jù);以及使用每個(gè)設(shè)備特性的值來(lái)修改每個(gè)訓(xùn)練輸入圖像,以產(chǎn)生經(jīng)修改的訓(xùn)練數(shù)據(jù)集。

23、每個(gè)設(shè)備特性的值可以由個(gè)人護(hù)理設(shè)備的一個(gè)或多個(gè)傳感器生成。

24、優(yōu)選地,一個(gè)或多個(gè)設(shè)備特性中的至少一個(gè)設(shè)備特性響應(yīng)于或指示個(gè)人護(hù)理設(shè)備在使用期間的運(yùn)動(dòng)。

25、在一些示例中,一個(gè)或多個(gè)設(shè)備特性中的至少一個(gè)設(shè)備特性是個(gè)人護(hù)理設(shè)備的相機(jī)的特性。

26、參考下文所描述的(多個(gè))實(shí)施例,本發(fā)明的這些和其他方面將變得清楚并且得到闡明。

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