一种面向稀疏表示的最大间隔字典学习算法

近年来,基于稀疏表示的分类技术(SRC)在图像分类和目标识别中取得了巨大的成功。在该框架中,过完备基的学习和多类分类器(通常为支持向量机SVM)的训练是最关键的两个步骤。但在目前的许多方法中,这两个模块的构建过程都是相互独立的。该文针对以上问题,提出了一种用于稀疏表示的最大间隔字典学习算法,将两类SVM分类器的损失函数项的平方及分类间隔作为正则项与稀疏字典的学习过程进行了整合,并提出相应的坐标轮换优化算法对目标函数进行优化,实现了字典和分类器的同步学习。所提出的框架能够增强多类分类器中两类分类器的推广性能,并减少多类分类器的误差界。为了对所提出算法的性能进行评价,在2个常用标准库上进行了分类实验。结果表明,所提出的算法的与SRC相比识别率提升均超过3%。     

分形与神经网络方法在卫星数字图像分类中的应用

根据卫星数字图像特点,引入了分形方法来描述纹理结构特征,利用离散分形布朗运动(DFBM)统计模型来抽取卫星图像纹理结构特征。在此基础上,采用神经网络方法将纹理结构特征与地物光谱特征相结合,进行卫星图像分类。试验结果表明,该分法分类效果优于单纯采用光谱特征分类的最大似然法。     

基于贝叶斯判别器的面部检测

 提出了1种基于PCA(主成分分析)的贝叶斯判别器用于检测灰度面部图像.为检测面部图像,首先用PCA减低训练图像的维数以为判别器提供教好的图像描述.训练图像包括面部图像和非面部图像并给出正确标识,用EM算法学习图像的特征向量.在构建好学习模型后,用贝叶斯后验概率检测未知样本.模型参数估计和判别原则都是基于最大似然度.在估计了概率密度函数后,贝叶斯判别器可产生最小的误差,为分类的教优准则.本方法用2356副面部图像和3780非面部图像作为学习样本,学习过程获取面部图像与非面部图像的差异而构建判别模型.训练图像包括不同位置,不同表情,不同亮度条件的同一对象图像.训练模型用于检测205副面部图像,实验结果在文章第4部分给出.     

D-SS Frame: deep spectral-spatial feature extraction and fusion for classification of panchromatic and multispectral images

Facing the very high-resolution( VHR) image classification problem,a feature extraction and fusion framework is presented for VHR panchromatic and multispectral image classification based on deep learning techniques. The proposed approach combines spectral and spatial information based on the fusion of features extracted from panchromatic( PAN) and multispectral( MS) images using sparse autoencoder and its deep version. There are three steps in the proposed method,the first one is to extract spatial information of PAN image,and the second one is to describe spectral information of MS image. Finally,in the third step,the features obtained from PAN and MS images are concatenated directly as a simple fusion feature. The classification is performed using the support vector machine( SVM) and the experiments carried out on two datasets with very high spatial resolution. MS and PAN images from WorldView-2 satellite indicate that the classifier provides an efficient solution and demonstrate that the fusion of the features extracted by deep learning techniques from PAN and MS images performs better than that when these techniques are used separately. In addition,this framework shows that deep learning models can extract and fuse spatial and spectral information greatly,and have huge potential to achieve higher accuracy for classification of multispectral and panchromatic images.     

基于Sketch Token的异源雷达影像匹配适应性分析

将异源影像间的共性信息提取与描述作为研究重点,提出了一种基于Sketch Token中层特征的异源影像适配性评估方法.该算法利用监督学习策略获取异源雷达影像之间共性特征的先验知识,据此训练Sketch Token特征分类器,并将其作为影像间共性特征的描述子对基准图进行特征提取.利用提取结果的各项统计量训练支持向量机分类器,并以此评估异源影像对中基准图的适配性.利用星载SAR(synthetic aperture radar)影像作为基准图、机载实孔径雷达影像作为实时图进行适配性评估试验,试验结果表明了该算法的有效性.     

基于多分类器融合的高光谱图像分类研究

针对由于高光谱图像存在数据量大、数据相关性强、图谱合一等特点导致高光谱图像分类难度较大的问题,构建一种基于多分类器融合的高光谱图像分类模型.该模型首先使用双边滤波算法进行去噪处理,然后使用LDA算法与PCA算法相结合、单独PCA算法、Gabor滤波与PCA算法相结合三种方式分别对数据进行降维与特征提取,并分别使用SVM...     

基于词语情感隶属度特征的情感极性分类

在模糊集合论框架下探索基于词语情感隶属度的情感极性分类特征表示方法。以TF-IDF为权重分别构建情感特征词语的正向、负向极性隶属度, 并以隶属度对数比作为分类特征值构建基于支持向量机的情感极性分类系统。在产品评论、NLPCC2014情感分类评测数据和IMDB英文影评等数据上的实验结果表明, 基于情感隶属度特征的系统优于基于布尔、频度和词向量等特征表示的系统, 验证了所提出的基于情感隶属度特征表示的有效性。     

基于支持向量机的遥感图像分类研究

支持向量机(Support Vector Machine,SVM)是一种基于统计学习理论的新型机器学习算法.通过解算最优化问题,在高维特征空间中寻找最优分类超平面,从而解决复杂数据的分类及回归问题.将支持向量机理论应用到遥感图像分类的研究还处在初级阶段,传统分类算法应用于遥感图像分类存在运算速度慢、精度比较低和难以收敛等问题.从支持向量机基本理论出发,建立了一个基于支持向量机的遥感图像分类器.用遥感图像数据进行实验,并将结果与其它方法的结果进行了比较分析.实验结果表明,利用SVM进行遥感图像分类的精度明显优于神经网络算法和最大似然算法分类精度.     

基于复合结构分类器的人耳识别

在基于独立分量分析的人耳识别方法研究基础上,提出复合结构分类器的人耳识别通用模型. 该模型首先根据人耳的几何特征对人耳进行粗分类;然后应用独立分量分析的方法提取代数特征,支持向量机进行细分类,最后给出分类结果. 这与人类由粗到细的识别过程是相符合的,能够克服单一独立分量分析识别方法的特征提取时间过长、特征数过多的缺点,同时避免了归一化过程中丢失比例结构特征的问题. 实验结果表明,该模型取得了较高的识别率,尤其适用于规模大的复杂人耳库.     

基于离散余弦变换和支持向量机的人脸识别算法

提出了一种基于DCT提取人脸特征技术和支持向量机分类模型的人脸识别方法。利用离散余弦变换可提取人脸可识别的大部分信息,而支持向量机作为分类器,在处理小样本、高维数等方面具有独特的优势,且泛化能力很强,无需先验知识。从ORT人脸库上的实验结果可以看出,DCT特征提取是很有效的,且SVM的分类性能优于最近邻分类器,同时提高了整个系统的运算速度。     

一种融合特征选择的AdaBoost集成算法

针对Ada Boost算法训练分类器的特征具有大量冗余问题,提出了一种融合特征选择的Ada Boost集成算法.首先,使用一种特征选取方法,选择图像特征之间冗余度最小的特征,构造最优训练集;其次,采用Ada Boost算法训练分类器,构建分类模型;最后,使用分类模型实现待标注图像的自动标注.实验使用华盛顿大学用于图像自动标注的数据集,结果验证算法的有效性,并且相比其他传统算法,该算法具有更高的分类精度.     

基于深度卷积神经网络和深度视频的人体行为识别

传统人体行为识别基于人工设计特征方法涉及的环节多,具有时间开销大,算法难以整体调优的缺点。以深度视频为研究对象,构建了3维卷积深度神经网络自动学习人体行为的时空特征,使用Softmax分类器进行人体行为的分类识别。实验结果表明,提出的方法能够有效提取人体行为的潜在特征,不但在MSR-Action3D数据集上能够获得与当前最好方法一致的识别效果,在UTKinect-Action3D数据集也能够获得与基准项目相当的识别效果。本方法的优势是不需要人工提取特征,特征提取和分类识别构成一个端到端的完整闭环系统,方法更加简单。同时,研究方法也验证了深度卷积神经网络模型具有良好的泛化性能,使用MSR-Action3D数据集训练的模型直接应用于UTKinect-Action3D数据集上行为的分类识别,同样获得了良好的识别效果。     

基于多目标进化封装的特征选择在人脸识别中的应用

为了在实施分类工作时将不相关的、多余的、具有噪声的特征从问题表示中去除,以降低复杂度并得到可接受的性能,提出了一种基于多目标进化封装的特征选择方法。首先利用染色体选择的特征重新参数化人脸图像从而获得主动形变模型特征集;然后通过多目标遗产算法进行特征选择,在最小化特征子集基数的同时最大化判别容量;最后结合提出的综合适应度函数及k-近邻分类器完成人脸的识别。在Essex人脸数据库上的实验验证了所提方法的有效性,实验结果表明,相比其它几种较为先进的方法,所提方法不仅降低了表示的维度,同时提高了分类性能。     

基于深度学习网络的电气设备图像分类

为了对变电站中智能巡检系统采集到的海量图片进行快速分析和识别,提出一种深度学习和支持向量机(support vector machine, SVM)相结合的图像分类模型。首先,运用旋转、翻折等方法对采集到的原始数据进行扩充。然后,合并扩展图像集,并在相同类型的条件下将其随机划分为训练集和测试集。基于实际图像改进卷积神经网络(convolutional neural network, CNN),并提取训练集的图像特征。最后,通过使用训练集图片的深度特征来训练SVM分类器,并且在测试集图片上实现分类测试。利用巡检机器人采集到的8 000张图片对模型精度进行实验验证,结果表明,该模型具有较强的分类性能。     

用于肺结节检测和分类的两阶段深度学习方法

针对肺部CT数据具有空间信息的特点, 提出一种基于深度学习的两阶段方法, 即使用两个3D卷积网络有效学习结节特征, 对CT图像中的肺结节进行检测和分类. 该方法的检测器部分采用基于U Net的编码器 解码器结构的3D语义分割模型, 以预测结节的位置、 大小和语义掩码; 分类器部分采用3D双路径网络, 用于特征的汇总和收缩, 并给出分类结果. 为充分利用原始数据中的特征信息, 将检测器的结果应用于对原始数据进行采样和掩码操作, 并通过空间金字塔池化层获得一致的输入尺度. 在公开数据集上的实验结果表明, 该深度学习方法对CT图像肺结节的检测和分类具有良好的性能.     

基于偏最小二乘分析的人脸表示与识别

基于偏最小二乘回归分析,提出了一种新的人脸表示与重构方法.与主成分分析相比,通过偏最小二乘所抽取的低维人脸表示特征具有更好的分类性能.在ORL人脸数据库上的实验结果表明,基于偏最小二乘方法对于测试图像进行重构优于主成分分析方法,并且分类结果也好于后者.     

基于改进稀疏编码模型的图像分类算法

针对图像表示,提出了一种基于改进稀疏编码模型的图像分类算法.首先,提取表示图像视觉局部特征的SIFT (Scale Invariant Feature Transform) 描述子;然后,利用稀疏编码方法生成基于SIFT描述子的视觉词汇库,将SIFT描述子编成稀疏向量;通过有效稀疏向量的区域融合和空间结合而获取整体的稀疏向量并用于图像表示;最后,采用随机森林多分类器对稀疏向量进行训练和测试.结果表明,与现有的算法相比,该算法的性能更佳,可以有效表示图像的特性并提高其分类的准确率.     

基于改进支持向量机的冷轧带钢表面缺陷分类识别

针对冷轧带钢表面缺陷图像模式识别中存在的问题,提出了基于改进支持向量机的冷轧带钢典型表面缺陷分类识别方法.根据带钢表面缺陷图像识别的特点,对渐进直推式支持向量机在其基本原理基础上加以改进,设计了一种冷轧带钢表面缺陷图像模式识别的分类器.通过实验确定了分类器的结构,给出了相关参数选择的方法.对几种生产现场出现频率较高的典型缺陷图像进行了计算机实验研究.研究结果显示,这种分类器很好地克服了传统支持向量机中存在的推广性能差以及当类别距离过近时准确率下降的问题,具有更好的适应性和准确性.     

基于多层次特征融合的Transformer人脸识别方法

卷积神经网络中的卷积操作只能捕获局部信息,而Transformer能保留更多的空间信息且能建立图像的长距离连接.在视觉领域的应用中,Transformer缺乏灵活的图像尺寸及特征尺度适应能力,通过利用层级式网络增强不同尺度建模的灵活性,且引入多尺度特征融合模块丰富特征信息.本文提出了一种基于改进的Swin Transformer人脸模型——Swin Face模型.Swin Face以Swin Transformer为骨干网络,引入多层次特征融合模块,增强了模型对人脸的特征表达能力,并使用联合损失函数优化策略设计人脸识别分类器,实现人脸识别.实验结果表明,与多种人脸识别方法相比,Swin Face模型通过使用分级特征融合网络,在LFW、CALFW、AgeDB-30、CFP数据集上均取得最优的效果,验证了此模型具有良好的泛化性和鲁棒性.     

基于Voting机制的IMA-BP不平衡数据分类算法

针对传统分类模型在实际应用中对提取到的不平衡数据特征进行分类时分类结果精度低的问题,提出使用蜉蝣算法(Mayfly Algorithm, MA)优化的BP神经网络分类模型。同时为了提升算法前期全局搜索能力和后期局部搜索能力,引入阻尼比系数和非线性惯性权重因子,构建出改进蜉蝣算法(Improved Mayfly Algorithm, IMA)优化的BP神经网络（IMA-BP）分类器。根据该分类器分类具有随机的特点,引入集成学习中的投票（Voting）机制,将IMA-BP作为弱分类器,将各弱分类器的分类结果通过软投票方法融合,构成了一个Voting机制的IMA-BP分类模型。为验证分类模型的性能,使用UCI 数据库中的数据集将该模型与其他的模型进行比较,结果表明Voting机制的IMA-BP分类模型对4个数据集的分类准确率分别为88.67%、96.67%、91.25%、93.52%,都要高于其他模型,说明该分类模型具有较好准确性和可行性,对一些分类任务具有较强的指导作用和应用价值。