基于核的Fisher极小鉴别分析及人脸识别

Fisher鉴别分析被公认为是特征抽取的有效方法之一,但由于其只能抽取线性特征,而对于实际应用中复杂的样本图像分布,抽取非线性鉴别特征显得十分必要.先前的基于核Fisher鉴别分析算法虽然解决了非线性特征抽取问题,但是其存在最终特征维数受类别数限制的问题.为了能够进一步提高特征提取效率,提出了一种基于核的Fisher极小鉴别分析方法,该方法使得最终特征雏数不受类别教限制.在Yale和NUST603人脸库上进行了鉴别性能实验,实验结果验证了该方法的有效性.     

二维最大散度差图像投影鉴别分析

提出了一种新的二维散度差图像投影鉴别分析方法。该方法利用类间离散度与类内离散度之差作为鉴别准则，从根本上避免了传统的Fisher线性鉴别分析所遇到的小样本问题时。所提出的方法是直接基于图像矩阵的，与以往的基于图像向量的鉴别方法相比，它的突出优点是大大提高了特征抽取的速度。在ORL人脸数据库和AR标准人脸库上的仿真试验结果表明，所提出的方法不仅在识别性能上优于传统的散度差鉴别分析，特征抽取的速度有了较大幅度的提高。     

基于一种最优核鉴别矢量集的雷达目标识别

基于高分辨距离像的雷达目标识别的关键是如何提取距离像的有效鉴别特征.通过分析核Fisher准则函数下核类内散布矩阵的零空间信息与非零空间信息对识别的贡献,基于同构映射思想,求解出一组最优鉴别矢量集,用于提取距离像的鉴别特征.同时,给出一种快速算法,用较少的训练样本表达投影方向,加快了鉴别特征的提取速度.基于外场实测数据的实验证明了方法的有效性.     

基于最大间距准则(MMC)新的有效特征提取方法

基于最大间距准则(Maximum Margin Criterion,MMC)下,提出一组具有标准正交性的最佳鉴别矢量的计算方法和一组具有统计不相关性的最佳鉴别矢量的计算方法。这种方法的目的是寻求一组最佳鉴别矢量既要使投影变换后的特征空间的类间散度最大,而类内散度最小;又要减小最佳鉴别矢量间的统计相关性。与原MMC特征提取方法相比,新的特征提取方法降低了甚至消除了最佳鉴别矢量间的统计相关性,提高了识别率。通过分别在ORL人脸库和NUST603人脸库上实验结果表明提出的具有统计不相关性的MMC特征提取方法在识别率方面整体上好于原MMC特征提取方法和常用的主成分分析(PCA)法。另外,揭示了MMC准则特征提取与Fisher准则特征提取的内在关系。     

基于KPCA和LDA的信号调制识别

对信号的特征选择与分类问题进行研究,提出了一种基于核主分量分析(kernel principle component analysis, KPCA)和线性判别(linear discriminant analysis, LDA)分类器的信号调制识别算法。针对通信信号的特点,首先利用KPCA的方法对特征参数进行主分量组合,以消除信号特征间的相关性和压缩特征向量的维数,然后利用LDA分类器进行信号调制方式的自动识别。仿真表明,在一个较大的信噪比范围内当特征非线性可分时,KPCA在特征选择方面性能更优,且基于KPCA+LDA的识别方法精度高于主分量分析(principle component analysis, PCA)+模板匹配算法。通过分析还可得出,KPCA+LDA等价于基于核的Fisher判别分析(kernel Fisher discriminant analysis, KFDA)方法。     

一种人脸图象自动识别方法及实验

为了很好解决小样本情况下线性鉴别矢量的求解问题,定义了Fisher极小准则函数与广义Fisher极小准则函数,并从理论上说明了二者的等价性。基于广义Fisher极小准则函数,推导出一个新的广义特征方程。具有最多鉴别信息的鉴别矢量可通过求解新方程得到。人脸图象的识别结果表明,本文方法具有较优性能。     

核Fisher判别分析方法评估消费者信用风险

利用基于核函数和线性Fisher判别构建的核Fisher方法评估消费者信用风险。该方法首先通过核函数建立一个非线性映射,把原空间中的样本点投影到一个高维特征空间,然后在高维特征空间中应用线性Fisher函数,把具有不同属性值的样本点判别到相应的类别。通过对个人信贷数据的研究表明,核Fisher方法可以有效地评估消费者信用风险。     

基于KFD+ICA特征提取的SAR图像目标识别

提出了一种用基于核函数的Fisher判别分析(kernel based Fisher discriminant analysis,KFD)和独立分量分析(independent component analysis,ICA)特征提取的合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)图像目标识别方法。用基于核函数的Fisher判别分析提取SAR图像样本在高维特征空间中的最佳分类向量,对最佳分类向量做独立分量分析,得到表征图像样本的特征向量,用支持向量机(support vector machine,SVM)对提取得到的特征向量分类完成目标识别。对MSTAR数据库中三类军事目标用该方法进行特征提取和识别实验,识别率为96.92%。结果表明,KFD ICA特征提取方法可提取目标的有效特征,在较低特征维数情况下获得较高的目标正确识别率。     

类相关时频分布在雷达目标识别中的应用

针对雷达一维距离像的非平稳特性,提出一种利用类相关时频分布的高分辨雷达目标识别方法.该方法通过优化时频分布中的核函数来实现在模糊时频平面的特征抽取和特征压缩.在此基础上,提出并实现了利用模拟退火算法同时优化时频特征和识别性能的目标识别方案.仿真实验结果表明,基于类相关时频分布的雷达目标识别方法合理可行,提出的模拟退火核函数优化算法在识别性能上优于已有的Fisher鉴别比优化算法.     

基于多尺度低频特征组合的线性鉴别分析

目前线性鉴别分析(LDA)方法是在原始图像上直接进行,抽取的是图像的全局特征,受光照、表情变化而引起的局部高频信息影响较大,忽视了更能反映图象本质的低频特征.为此提出先将图像进行多尺度划分,再提取划分后的每个子图像的低频部分,组合起来作为该图像的特征向量,最后根据这些特征向量再应用LDA方法进行鉴别分析.多尺度低频特征组合的向量反映了图像从局部到全局的全部低频特性,具有更有效的鉴别信息.在ORL和Yale人脸库上的实验结果显示,所提出的算法识别性能显著提高,鉴别能力更好.     

基于四阶累积量与核Fisher判别分析的MPSK信号分类方法

提出了一种基于高阶累积量和核Fisher判别分析的MPSK信号自动调制识别方法。该算法选取信号的四阶累积量作为分类特征,利用核函数的思想把特征向量映射到一个高维空间,并在高维空间中采用线性Fisher判别分析实现了数字信号的分类。选用了径向基核函数,使用一对一或一对余多类构造法,并利用交叉验证网格搜索法优化核函数参数,构建了快速稳健的多类核Fisher判别分析分类器。计算仿真结果表明,基于核Fisher判别分析的分类器具有良好的性能,它与支持向量机的分类精度相当,且训练时间较短。     

约束线性描述分析与人脸识别

针对高维,小样本模式识别中的特征提取问题,提出了一种约束线性描述分析方法(CLDA).以线性变换后样本的类内距离与类间距离之比最小作为准则函数,同时加上约束条件使变换后的样本中心沿着特定的正交方向,通过白化变换、Gram-Schimdt正交化和正交子空间投影求解约束准则函数得到最优变换矩阵.针对入脸识别的小样本问题,根据奇异值分解定理实现白化变换.对ORL.和UMIST人脸库进行了仿真研究,结果表明CLDA方法的性能接近于某些Fisher描述分析万法如直接Fisher描述分析(DDA)和改进的Fisher描述分析(R-LDA).     

核Fisher判别分析多参数自动优化算法

针对智能优化算法原理复杂,相关参数设置困难的缺点,尝试利用拟牛顿法对核Fisher判别分析多个核参数进行自动优化。根据经验风险最小准则构建目标函数。为保证目标函数连续且可导,通过连续的sigmoid函数将离散的二进制输出转化为连续的概率输出。利用正交表选取初始核参数点。实验结果表明,所提算法具有同遗传算法相近的分类性能,且收敛速度快,原理简单,可以很好地应用于核Fisher判别分析多个核参数优化。     

基于主成分分析和聚类分析的烤烟质量评价模型构建

为了建立更为科学、客观的烟叶质量评价方法,采用外观质量评价与常规化学成分评价相结合的方法,研究8个外观质量指标和8个化学成分指标,建立了基于主成分分析和聚类分析的Fisher判别函数的烟叶质量评价模型,并对河南省平顶山市42个烟叶样品进行了分类。采用主成分分析方法共提取了6个主成分,并对各个样品6个主成分得分进行聚类分析,同时根据6个主成分得分和聚类分析结果进行判别分析,对比Fisher判别函数和聚类分析的结果,两者有较好的一致性。因此,可以利用这个烟叶评价模型对烟叶进行质量评价。这使得烟叶质量评价方法更加客观,也开辟了烟叶质量评价的新途径。表5,参16。     

基于核Fisher判别的群结构更新模型及群目标跟踪算法

传统的群结构模型(如群演化网络模型)通过比较两个目标间的马氏距离与根据先验知识所设阈值的大小来对群的分裂合并进行判断, 跟踪效果依赖于设定的阈值, 难以应对群目标跟踪中的各种复杂情况。本文将分群的问题看作一个二分类问题, 提出了一种基于核Fisher判别分析的群结构更新模型, 通过离线训练得到符合群分裂和群合并特性的群结构更新模型, 将其直接用于群结构更新。结合箱粒子概率假设密度滤波算法的群目标跟踪仿真实验表明, 对比群演化网络模型, 本文提出的群结构更新模型对群结构的估计更加准确, 其在数目估计方面更稳定, 对群目标的跟踪效果更好。