基于GoogleNet深度学习网络的手语识别算法matlab仿真

1.算法运行效果图预览

(完整程序运行后无水印)

手语How are you，测试识别结果如下：

手语I am fine，测试识别结果如下：

手语I love you，测试识别结果如下：

2.算法运行软件版本

matlab2022a

3.部分核心程序

（完整版代码包含详细中文注释和操作步骤视频）

%%
Dataset = imageDatastore('手语I_Love_you识别测试', 'IncludeSubfolders', true, 'LabelSource', 'foldernames');
  
% 提取输入图像的尺寸
Input_Layer_Size = net.Layers(1).InputSize(1:2);
% 调整图像大小以适应模型输入
Resized_Dataset   = augmentedImageDatastore(Input_Layer_Size ,Dataset);
  
[Predicted_Label, Probability] = classify(net, Resized_Dataset);
Predicted_Label
  
figure;
for i = 1:length(Predicted_Label)
    label = Predicted_Label(i);
    I     = imread(Resized_Dataset.Files{i});
    if i==1
        subplot(3,4,i);
        imshow(I)
        title(string(label) + ", " + num2str(100*max(Probability((i), :)), 3) + "%");
    end
    if i>1 & i<=5
        subplot(3,4,i+3);
        imshow(I)
        title(string(label) + ", " + num2str(100*max(Probability((i), :)), 3) + "%");
    end
  
    if i>5 
        subplot(3,4,i+3);
        imshow(I)
        title(string(label) + ", " + num2str(100*max(Probability((i), :)), 3) + "%");
    end
end
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4.算法理论概述

基于GoogleNet深度学习网络的手语识别算法，是一种利用卷积神经网络（Convolutional Neural Networks, CNN）来识别手语手势的方法。GoogleNet，也被称为Inception v1，是2014年在ImageNet Large Scale Visual Recognition Challenge (ILSVRC) 上取得优异成绩的一种CNN架构。它引入了Inception模块，这是一种设计用来增加网络的宽度同时保持计算效率的设计。

GoogleNet的核心是Inception模块，每个模块由一系列并行的卷积层组成，这些卷积层有不同的感受野大小（例如1x1, 3x3, 5x5）。这种多尺度处理方式允许网络在同一层级上捕获不同级别的特征。此外，1x1卷积层被用来减少输入到较大卷积层之前的通道数，从而减少了计算量。

在训练过程中，一般采用交叉熵损失（Cross-Entropy Loss），用于衡量预测概率分布与真实标签之间的差异。对于单个样本xi及其对应的真实标签yi，其损失函数定义为：