一种基于旋转不变性的手写化学有机环符号识别方法技术

本发明专利技术公开了一种基于旋转不变性的手写化学有机环符号识别方法，包括如下步骤：S1：书写不同的化学有机环结构符号，采集得到的手写化学有机环结构符号作为输入样本并将其作为输入层输入到卷积神经网络模型；S2：在所述输入层后插入循环切片层，得到不同的角度的所述旋转副本；S3：通过传统卷积神经网络逐个处理所述旋转副本，生成不同角度的特征图；S4：插入循环池化层，对不同角度的所述特征图进行合并处理；S5：将循环池化后的所述特征图送入全连接层，并输出识别结果。本发明专利技术将改进的具有旋转不变特性的卷积神经网络应用于化学有机环结构符号识别，能对有机环结构符号的旋转不变特征进行有效表征。

A recognition method of handwritten chemical organic ring symbols based on rotation invariance

【技术实现步骤摘要】
一种基于旋转不变性的手写化学有机环符号识别方法
本专利技术属于模式识别
，更具体地，涉及一种基于旋转不变性的手写化学有机环符号识别方法。
技术介绍
化学符号能够直观、方便地表示和传播化学知识，因此在化学教育和学术交流中有着广泛的应用。随着信息社会的发展，越来越多的化学领域的工作需要借助电子设备来完成。与此同时，如何将化学方程式稳定快捷的输入到计算机仍然是一个亟待发展的技术。目前，将化学符号语言输入电子设备的常用方法主要是通过点击或者拖动相关模块的人机交互方式，例如ChemDraw，ChEMBL，PubChem和DrugBank等。但是，这些以键盘和鼠标为接口的输入系统缺乏便利性和有效性。如今，随着触摸屏设备的迅猛发展，基于手写的输入方法已大大影响了人机交互。为了减少传统的化学符号语言输入系统的复杂的操作，人们转向了更为直接的手写交互方式。因此，像我们在纸上书写一样，能够采用触屏设备手动输入化学式引起了研究人员的兴趣。已有的手写化学符号识别方法分为两类：基于传统机器学习的方法和基于深度学习的方法。其中基于传统机器学习的方法首先手动提本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于旋转不变性的手写化学有机环符号识别方法，其特征在于，包括如下步骤：/nS1：书写不同的化学有机环结构符号，采集得到的手写化学有机环结构符号作为输入样本并将其作为输入层输入到卷积神经网络模型；/nS2：在所述输入层后插入循环切片层，得到不同的角度的所述旋转副本；/nS3：通过传统卷积神经网络逐个处理不同的角度的所述旋转副本，生成不同角度的特征图；/nS4：插入循环池化层，使用与排列顺序无关的池化函数对不同角度的所述特征图进行合并处理；/nS5：将循环池化后的所述特征图送入全连接层，并输出识别结果。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于旋转不变性的手写化学有机环符号识别方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：书写不同的化学有机环结构符号，采集得到的手写化学有机环结构符号作为输入样本并将其作为输入层输入到卷积神经网络模型；
S2：在所述输入层后插入循环切片层，得到不同的角度的所述旋转副本；
S3：通过传统卷积神经网络逐个处理不同的角度的所述旋转副本，生成不同角度的特征图；
S4：插入循环池化层，使用与排列顺序无关的池化函数对不同角度的所述特征图进行合并处理；
S5：将循环池化后的所述特征图送入全连接层，并输出识别结果。


2.根据权利要求1所述的基于旋转不变性的手写化学有机环符号识别方法，其特征在于，每个输入样本的所述旋转副本为不同角度的化学有机环结构符号。


3.根据权利要求1或2所述的基于旋转不变性的手写化学有机环符号识别方法，其特征在于，所述旋转副本最多为12个。


4.根据权利要求1-3任一项所述的基于旋转不变性的手写化学有机环符号识别方法，其特征在于，步骤S2中，令x代表输入，r表示顺时针旋转30°，所述循环切片的操作表示为：S(x)＝[x，rx，r2x，r3x，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张婷，顾袁铭，何彬，余新国，
申请(专利权)人：华中师范大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42