计算机应用

作者：严一钦, 罗川, 李天瑞, 陈红梅

单位：1.四川大学 计算机学院，成都 610065；2.西南交通大学 计算机与人工智能学院，成都 611756

关键词：小样本学习,关系网络,跨域学习,元学习,图像分类

基金：国家自然科学基金资助项目(62076171);四川省自然科学基金资助项目(2022NSFSC0898)

针对小样本学习模型在数据域存在偏移时分类准确度不高的问题，提出一种基于关系网络和ViT （Vision Transformer）的跨域小样本图像分类模型ReViT （Relation ViT）。首先，引入ViT作为特征提取器，并使用经过预训练的深层神经网络解决浅层神经网络的特征表达能力不足的问题；其次，以浅层卷积网络作为任务适配器提升模型的知识迁移能力，并基于关系网络和通道注意力机制构建非线性分类器；随后，将特征提取器和任务适配器进行特征融合，从而增强模型的泛化能力；最后，采取“预训练-元学习-微调-元测试”四阶段学习策略训练模型，有效融合迁移学习与元学习，进一步提升ReViT的跨域分类性能。以平均分类准确率为评估指标的实验结果表明，ReViT在跨域小样本分类问题上有良好的性能。具体地，ReViT的分类准确度在Meta-Dataset的域内场景下和域外场景下相较于次优的模型分别提升了5.82和1.71个百分点，在BCDFSL （Broader study of Cross-Domain Few-Shot Learning）数据集的3个子问题EuroSAT（European SATellite data）、CropDisease和ISIC （International Skin Imaging Collaboration）的5-way 5-shot上相较于次优的模型分别提升了1.00、1.54和2.43个百分点，在EuroSAT、CropDisease和ISIC的5-way 20-shot上相较于次优的模型分别提升了0.13、0.97和3.40个百分点，在CropDisease的5-way 50-shot上相较于次优的模型提升了0.36个百分点。可见，ReViT能在样本量稀少的图像分类任务上保持良好的准确率。

来源：2025年第4期

《计算机应用》期刊编辑部

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