基于残差胶囊增强网络的手写化学方程式配平

摘要

针对人工手动录入化学方程式至电子文档效率低、手动配平化学方程式高计算量、难度大的问题，提出一种残差胶囊增强网络(residual capsule enhanced network)自动识别和自动录入手写化学方程式，并且计算机自动配平方程式的新方法.为准确将化学方程式分割为单个化学字符，采用改进的投影法和最小外边框组合算法进行化学方程式切分；在传统胶囊网络的基础上，将残差卷积子网络和增强型胶囊进行结合，并引入两个级别的初级胶囊以提高网络获取多样性特征性能，进而解决化学方程式识别率低的问题；通过采用改进的高斯消元算法解决化学方程式自动配平问题.对比实验结果表明：残差胶囊增强网络识别率为94.97%,优于传统的经典算法.改进的高斯消元配平算法的准确率为95.35%,比传统的高斯消元配平算法提升了9.46%.该算法在手写化学方程式自动识别及配平方面具有一定的应用价值.

关键词

胶囊网络 / 胶囊增强算法 / 残差卷积 / 动态路由 / 高斯消元算法

基金资助

辽宁省教育厅科学研究项目(LQ2017008); 辽宁省高等教育学会“十三五”规划高教研究项目(GHYB160163); 沈阳化工大学教育教学培育工程项目(2020 No.35)