本文旨在探讨小波变换对卷积神经网络(CNN)在图像识别中的影响。所使用的数据集为MNIST,这是一个包含70000张0到9之间手写数字灰度图像的数据集,每张图像的分辨率为28 x 28像素。其中,训练集包含60000张图像,测试集包含10000张图像。
为了简化处理过程,我们首先将图像的像素值归一化到0-1之间。此外,我们还通过可视化部分数据来直观展示图像的内容。
接下来,我们构建了一个基础的卷积神经网络(CNN),并使用归一化后的图像数据对其进行训练。这个模型包括多个卷积层、池化层以及全连接层。训练过程中,我们采用了一些优化策略,如早停法和模型检查点,以确保模型能够收敛到最优状态。
为了进一步探索小波变换对图像识别的影响,我们对图像进行了小波变换处理,并基于变换后的图像重新构建了卷积神经网络。我们分别进行了单层和两层的小波分解,并基于这些分解后的图像训练了新的模型。
通过对不同模型的训练结果进行比较,我们可以评估小波变换对CNN图像识别性能的影响。最终,我们展示了不同模型的训练曲线、准确率以及混淆矩阵,以便更直观地了解每个模型的表现。
本文通过对比实验展示了小波变换如何影响CNN在图像识别任务中的表现。实验结果表明,经过适当的小波变换处理后,CNN在某些情况下可以实现更好的图像识别效果。
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