一种模糊高斯混合说话人识别模型

为了研究模糊聚类算法在高斯混合模型（GMM）参数获取方面的应用,采用模糊C均值算法（FCM）进行语音特征矢量的聚类,并结合Tabu搜索算法得到全局最优的聚类结果,进一步用EM算法得到GMM模型参数.使用TIMIT数据库中的语音进行测试,开集和闭集说话人辨认实验都表明,该方法获取的GMM参数比普通EM算法获得的GMM模型参数性能更优,能有效降低说话人辨认系统的误识率.     

基于掌上电脑录音的说话人辨认

说话人辨认是语音信号研究中的一个重要组成部分。本文根据掌上电脑录音的语音数据库进行说话人辨认的实验。当高斯混合模型(GMM)用于说话人辨认，而特征矢量的协方差矩阵取不同形式时，比较用EM算法对模型参数进行估计的收敛性以及对说话人辨认的影响。实验表明，当特征矢量参数协方差矩阵为满矩阵时，EM算法能更有效估计GMM参数，有效提高识别率。     

基于改进的高斯混合模型牙齿图像分割研究

针对边界模糊和对比度低的口腔CT图像中牙齿目标区域提取难的问题,提出了一种基于高斯混合模型与K-均值的改进聚类分割算法.该算法首先通过各向异性滤波对图像预处理,实现去噪平滑的同时增强图像的细节;然后利用K-均值完成初始划分,并根据分类后的像素值给出EM算法迭代的初始值,加快算法迭代到最优解,从而大大降低算法迭代次数,有效解决EM算法求解参数时随机选取初值点易导致GMM陷入局部最优解的问题,进而使分割区域完整;最后利用EM算法学习GMM,完成ML分割.实验结果表明:改进方法降低了计算复杂度,对噪声具有较强的鲁棒性,可获得更为理想的分割结果.     

一种改进的路面裂缝图像分割方法

针对公路裂缝检测中的图像分割问题,运用机器学习领域的方法,以裂缝图像为研究对象,在深入分析经典K-Means聚类算法以及高斯混合模型（Gaussian Mixture Model, GMM）之后,提出一个利用全局K-Means和高斯混合模型来对公路裂缝图像进行分割的方法。该方法在全局K-Means聚类算法的基础上,采用改进策略,同时,将传统GMM的每一个概率分布,进一步再细分成单个的概率成分,在辅助变量计算过程中,采用EM算法。仿真图像和实际裂缝图像实验结果显示,本研究得到了比使用传统K-Means算法和普通GMM的分割方法精度更高、稳定性更好的分割结果。     

一种新的高斯混合模型参数估计算法

该文提出了一种高斯混合模型（GMM）参数估计的改进算法．原始的特征向量先经Schmidt正交化消除各维间的相关性，再用数学形态学方法估计出各维概率分布中混合分量的真实个数，最后按真实的混合分量个数用EM算法对各维分别作标量GMM参数估计．该方法能缓解GMM传统参数估计算法引起的“不易扩展”的不便．实验结果表明，将其应用于说话人辨认，能在较大幅度提高训练速度的基础上相对传统GMM参数估计方法获得更高的识别率．     

基于GMM的"时间-空间分布模型(TSDM)"及其在说话人辨认中的应用

提出了一种新的注册者模型——“时间一空间分布模型（TSDM）”，传统GMM用参数表征训练矢量的空间分布，但舍弃了训练矢量间的时间联系信息，而TSDM利用基于GMM中均值矢量的高阶协方差矩阵，可向训练矢量的空间分布模型中引入一定程度的训练矢量间时间联系．还给出了TSDM的判据生成方法．实验表明，TSDM能在长训练语句时获得与传统GMM相当的识别性能，在短训练语句时表现得更优秀．     

图像分割的算子分裂模型及算法

将AOS、MOS算子分裂思想引入IMS图像分割模型,提出了基于AOS、AOS-MOS算子分裂思想的图像分割模型及算法,不仅提高了分割速度,对于初值、参数的选择更加灵活,而且具有一定的抗噪性,达到了好的分割效果.仿真实验验证了模型与算法的优越性.     

基于改进的GMM参数估计的目标检测方法

背景减除法通过计算当前帧与背景模型的差来实现运动目标的检测,因此背景建模是背景减除法的关键;混合高斯模型(Gaussian mixture model,GMM)可对存在渐变及重复性运动的场景进行建模,有效的提高了在光线强度变化,物体摇摆等复杂场景下建模的准确性;但它也有其固有缺点,针对利用传统EM算法进行GMM模型参数估计时,易陷入解空间的局部最优的缺陷,采用基于最大惩罚的EM参数估计,对传统的EM算法进行改进;另外,在检测不需要满足实时性时,提出了一种基于差分进化算法的GMM参数估计法;最后把改进的GMM参数估计方法应用于基于GMM模型的运动目标检测当中进行验证,并得到很好的检测效果.     

基于期望最大化加速算法的正交频分复用信道估计

针对基于期望最大化（EM）迭代算法的正更频分多路复用（OFDM）信道估计方法复杂度高、收敛慢，严重制约OFDM的传输速率的缺陷，提出了一种基于EM加速算法的OFDM信道估计方法．该方法基于拟牛顿加速算法，并结合一种带调整参数的Broyden对称秩1校正公式来实现，具有二次收敛性，提高了EM的计算速度，降低了计算复杂度．仿真结果表明，相比于空间选择期望最大算法，在性能损失只有0．1dB的情况下，EM算法的复杂度得到很大的降低，且其计算速度可提高十几倍．     

一种基于区域选择的视频对象分割算法

视频对象分割对于行动识别和视频检索等领域具有重要作用。针对现有方案的不足,提出一种新的视频对象分割算法。首先,基于物质度构建出视频主要对象的区域图,然后,视频对象的区域选择被建模为区域图中最大权重派系的寻找问题,为了避免不合理的区域选择所导致的无法求解问题,对同一派系的区域引入两种互斥约束:帧内约束和帧间约束,最后提出了一种新的最大权重派系(MWC)算法来计算满足约束条件的最大加权派系,从而实现视频对象的精确分割。将本文算法用于SegTrack数据库中的多个高难度基准视频进行测试,实验结果表明,本文算法能够实现每帧视频主要对象检测和分割自动化,且分割误差也要明显小于已有的算法。     

基于正交混合Gauss模型的脱机手写数字识别

在基于统计方法的脱机手写数字识别中 ,为更加有效地描述特征的类条件概率分布 ,设计出性能优良的 Bayes分类器 ,采用了混合 Gauss模型。为减少模型的参数 ,通常假设各 Gauss分量的协方差矩阵为对角阵。由于各维特征之间统计相关 ,因此需要大量的 Gauss分量才能较好地描述特征的类条件概率分布 ,使得混合模型的阶数较高。为降低模型的阶数 ,采用了正交混合 Gauss模型 ,即先对各类别的特征分别进行 KL 变换 ,再将变换后的特征用混合 Gauss模型来表示。其中混合 Gauss模型的参数可以通过 EM算法进行估计。最后 ,在 NIST (National Institute of Standards andTechnology)手写数字样本集上对该方法的识别性能进行了验证     

利用Kalman滤波的视频运动目标跟踪

提出一种基于kalman滤波的视频运动目标跟踪算法,首先对视频运动目标进行分割,求出运动目标的形心,再利用视频运动目标的形心所在宏块的运动矢量信息,用kalman滤波对运动目标的形心在下一帧的位置进行预测,从而快速、有效地自动跟踪多个目标对象.实验结果表明,该算法对运动目标的出现和消失,以及非刚性物体的尺度变化和变形,具有较强的鲁棒性.     

改进的混合高斯模型的运动对象分割算法

针对视频序列中运动对象分割问题,提出一种改进的混合高斯模型分割算法.该算法首先由混合高斯模型得到前景,之后用当前帧的前景区域与上一帧对应位置做差,区分出实际变化区域及误检区域并为误检区域赋予较大的更新速率,从而有效地改善了长时间静止物体转为运动后留下的"鬼影"及光线突变导致的大面积误检情况.采用阴影抑制和形态学滤波使得前景目标分割的性能得到有效的提高.实验表明,本算法能够迅速响应实际场景的变化,准确分割出运动对象.     

基于运动背景的自适应视频对象分割算法

为解决运动背景中视频对象的准确提取,提出一种基于全局运动的自适应视频对象分割算法。基于特征点计算帧间运动,利用最小二乘法计算摄像机仿射参数进行运动补偿,通过二值开闭重建滤波器进行预处理消除噪声;采用改进的分水岭算法将图像标记成不同的灰度区域,以自适应的光流法对分割的对象信息进行评判,从运动背景中分割出前景对象。实验表明,该算法能准确地从运动背景中分割出视频对象,显著地减少了动态前景对象的分割误差,提高了分割质量,可应用于运动目标检测与跟踪。     

基于惩罚距离的混合模型分量数自动估计算法

EM算法是对有限混合模型进行参数估计的通用算法, 然而标准EM算法中所需的混合模型分量数实际上往往是未知的. 研究并改进了一种采用惩罚性最小匹配距离估计分量数的方法, 结合贪婪EM算法框架, 提出一种可以在进行参数估计的同时, 快速准确地自动估计高斯混合模型分量数的算法. 通过一元和二元的高斯混合模型的仿真实验, 验证了算法的有效性. 关键词：有限混合模型; 分量数; 惩罚性最小匹配距离; 贪婪EM; Parzen窗; 带宽     

基于光流块统计特征的视频异常行为检测算法

提出了一种基于光流块统计特征的视频异常行为检测算法.该算法首先对训练集视频序列的光流场进行分块及预处理,而后提取光流块的统计特征,所提取的块统计特征同时包括了光流块的幅度信息和相位信息,通过训练集得到的光流块统计特征训练出对应的正常行为的高斯混合模型(GMM).测试集通过同样的方式提取光流块统计特征,通过计算所提取统计特征以多大的概率属于GMM判定所检测光流块的异常程度.实验结果表明,该算法能够在一定程度上解决运动物体一致性和部分遮挡问题,并提高了异常行为检测的准确率.     

基于码本映射和GMM的语音带宽扩展

采用传统的高斯混合模型（Gaussian mixture model,GMM）进行语音带宽扩展时,会出现所估计的特征参数过平滑的问题,其主要原因是协方差估计不准确而导致扩展的高频特征细节信息的丢失,因此本文提出了码本映射（codebook mapping,CM）与高斯混合模型相结合的语音带宽扩展算法.提取高、低频特征参数,并训练高斯混合模型,基于高斯混合模型参数训练偏移矢量的码本;在扩展阶段,利用偏移矢量的码本将低频偏移矢量映射为高频偏移矢量,再将高频偏移矢量与高斯混合模型估计部分相加作为估计的高频特征参数.对利用该方法进行带宽扩展后的语音质量进行主观/客观评测.实验结果表明,相比传统的GMM语音带宽方法,CM-GMM合成的高频语音更接近原始高频语音,明显消除了高频过平滑现象.