基于自适应局部保持映射的图像特征降维算法

针对基于颜色特征的图像检索中的图像特征降维问题,提出了自适应局部保持映射(ALPP:Adaptive Locality Preserving Projection)的图像特征降维算法.在考虑了每个特征向量与其近邻关系的基础上,通过研究贝叶斯准则在图像分类中的作用,将聚类引入降维算法中,解决特征空间维数的自适应确定问题.使降维结果既保证了最大化地消除高维向量间的相关性和冗余度,又不破坏原始数据近邻间的拓扑结构.实验结果表明,对Coral图像库,应用HSV直方图特征,在查询返回图像为50幅的情况下,基于ALPP算法图像检索的查准率为67.7%,查全率为57.3%.相对PCA(Principal Component Analysis)算法的查准率(45.8%)和查全率(49.2%),具有较高的检索精度.     

基于图像信息熵的四叉树检索算法

在基于内容的图像检索系统中,图像的抽象描述和特征提取是要解文提出了一种基于图像信息熵的四叉树索引结构及检索算法,可以利用较低维数的特征实现高速有效的图像检索.该方法适用于查准率要求不高情况下的相关图像检索或大型图像库的预检索.     

基于感兴趣区域的图像情感特征提取算法研究

随着图像检索系统的发展,现有的各种图像特征提取方法已不能很好的满足用户的需要.另外,合理组织和管理图像数据库已渐渐成为用户检索的关键所在.基于感兴趣区域的图像情感特征提取算法融合了图像感兴趣区域及非感兴趣区域权重并由提取出的图像的颜色及纹理特征得到对应的特征向量.之后利用SOM聚类分析方法实现图像加权前后特征聚类,实验结果表明,该特征提取算法提取出的图像特征向量作为聚类输入不仅可以提高聚类准确率而且更适合对实际数据的聚类.     

快速近似聚类算法及其在图像检索中的应用

为了解决传统K均值算法在处理大规模数据时的局限性,在近似K均值算法(AKM)基础之上,利用对聚类中心进行分类的思想,提出了快速近似K均值算法(FAKM).该算法舍去了在AKM聚类结果中只获得少数样本的聚类中心,并充分利用类内样本密集稳定的聚类中心,使得迭代过程中待聚类样本数和类别数逐步减少,达到了提高算法速度及精简聚类结果的目的.将FAKM算法运用于实际的图像检索系统中,实验结果表明,系统在检索准确率、检索时间和聚类时间方面都得到了很好的改善.     

一种基于特征选择优化的图像检索方法

鉴于主成分分析方法忽略特征向量不同维度的差异,提出一种特征选择优化方法,即改进的PCA特征降维方法。该方法赋予不同维度的特征向量不同的权重,客观反映图像的颜色分布和边缘特性。将该降维方法应用到图像检索中,降低了图像检索系统的复杂度,检索效率提高了28.2%。     

基于均值聚类的图像检索技术在数字图书馆中的应用

在数字图书馆的各类数据查询中,图像检索占有十分重要的地位.为了更好地实现图像检索任务,本文建立了一种新的基于内容的图像检索方法.这种图像检索方法先对图像进行模块化,再根据各个图像块计算出其相应的DCT系数并形成特征向量,再通过k-均值聚类方法生成用于最终检索的12维特征向量,最后利用卡方距离进行相似度差异的检测完成图像检索.为了模拟本文方法在数字图书馆中的使用效果,自建了图像检索系统和小型图像数据库.实验结果表明,本文所提出的图像检索方法具有较高的检索准确性,可以用于数字图书馆中的图像检索.     

基于KPCA和改进K-means的电力负荷曲线聚类方法

为了提高电力负荷曲线聚类精度,文中提出了一种基于核主成分分析(KPCA)和改进K-means算法的电力负荷曲线聚类方法。该方法首先在划分聚类算法K-means基础上融入密度聚类思想,提出了融合密度思想的K-means算法(DK-means算法),并在电力负荷曲线实验集上对比分析其聚类效果;接着在实验集上比较各种降维算法的降维聚类精度和降维速度;最后分析KPCA+DK-means组合算法的降维聚类能力。结果表明,戴维森堡丁指数(DBI)更适合作为电力负荷曲线聚类评价指标;以DBI为评价指标,与K-means、BIRCH、DBSCAN和EnsClust 4种聚类算法相比,DK-means的聚类精度更高;与LLE、MDS、ISOMAP 3种非线性降维算法相比,KPCA的降维速度更快;KPCA+DK-means组合算法有良好的降维聚类能力,较DK-means在聚类精度和聚类效率上均有提升。KPCA+DK-means组合算法可以实现电力负荷曲线的高效降维、精确聚类,对用电行为模式的准确提取起关键技术支持作用。     

拉普拉斯矩阵在聚类中的应用

高维数据受冗余数据和噪声数据的影响,聚类效率和准确率低,基于拉普拉斯矩阵的特征值和特征向量的特点,介绍了一种适用于高维数据的新的聚类中心选择算法,算法将拉普拉斯矩阵用于候选聚类中心选择前的数据降维处理,经过对数据进行降维处理,提高了候选聚类中心的准确性,增大了聚类准确率,扩大了聚类数据的种类范围.在10个包含不同数量样本、维度、类别数的数据集上进行了聚类分析,实验结果表明了基于拉普拉斯降维的新聚类中心选择方法的有效性.     

基于支持向量机的局域线性嵌入算法在图像检索中的应用

SVM算法复杂度与样本维数无关,具有的泛化能力强、分类精度高的特点,而LLE是有效的非线性降维方法,本文利用支持向量机(SVM)算法对局域线性嵌入(LLE)算法进行改进,有效地解决了基于内容的图像检索中的高维特征向量的降维问题,实验表明具有较高的查全率和查准率.     

一种基于本体的文本聚类方法

基于本体的文本聚类方法,在文本表示上引入WordNet,并定义了关键概念集,使用WordNet中的概念节点及概念间的语义关系减少文本特征向量维数,提高聚类效果.聚类过程中,算法使用文本的关键概念集和概念特征向量计算文本相似度,利用文本的关键概念集标注聚簇为聚类结果中的各个簇提供解释.实验结果表明,该方法有效地减少了文本特征向量的维数,提高了文本聚类效果以及聚类结果的可解释性.     

一种密度聚类的染色精子医学图像识别算法

当数据的密度有变化时,密度聚类算法DBSCAN不能一次发现多种密度的簇结构,通常需要调整参数,而合适参数的确定比较困难.提出了一种两阶段的密度聚类算法以识别精子图像,算法采用相同的参数完成对不同密度簇的发现.首先对原始数据图像采用初步的预处理技术,调用DBSCAN算法得到精子头部簇,然后对其余图像部分进行增强,以精子头部为核心点集合,再次调用DBSCAN算法得出密度可达的簇,从而完成精子图像的识别.实验证明对精子图像识别的准确率、效率、效果均优于传统密度聚类方法,为医生诊断病情提供有效的数据支持.     

基于阈值的BIRCH算法改进与分析

平衡迭代规约层次聚类(balanced iterative reducing and clustering using hierarchies, BIRCH)算法是一个综合的层次聚类算法。但BIRCH算法为叶子节点中的簇设置统一的空间阈值,根据数据对象与簇之间的距离来决定数据对象的插入位置,从而忽略了簇与簇之间的关系;此外,算法在分裂节点时,选取距离最远的2个聚类特征作为子簇,其他聚类特征会根据与这2个聚类特征之间的距离关系分裂为另外的子簇,造成处于簇与簇之间的样本数据错误分类,这样会忽略聚类特征之间的关系。针对BIRCH算法的这2个问题,提出了基于阈值的自适应算法,用于解决原算法统一空间阈值的问题;并在针对聚类特征关系的问题上,结合朴素贝叶斯算法对原算法进行改进。对改进后BIRCH算法与传统的算法进行仿真实验。结果表明,改进算法在损失效率的情况下,聚类效果得到了明显的改善,并且与其他算法相比,所提算法具有不错的表现性,而且具有跨数据集的鲁棒性。     

融合结构特征的增强型FCM图像分割算法

为了使基于模糊C均值(FCM)聚类的图像分割算法对复杂图像更具适用性,将图像结构特征融合到增强型FCM算法.首先,对原始图像进行均值滤波,将滤波结果与原始图像进行线性叠加形成新的输入图像.其次,采用二维Gabor滤波函数提取新的输入图像的纹理结构特征,以此代替灰度特征来衡量节点间的相似性.最后,采用一种改进的节点间距离度量公式来计算图像中节点与聚类中心点的差异.仿真结果表明,对结构复杂的图像所提算法获得了更加精确的分割结果.     

基于自适应波段聚类PCA的高光谱图像压缩

对高光谱图像进行有效压缩已经成为高光谱遥感领域的研究热点。针对现有高光谱图像压缩算法谱间特性利用不够充分的问题,提出了一种自适应波段聚类PCA(principal component analysis)与JPEG2000相结合的高光谱图像压缩算法。算法采用基于吸引力传播聚类的方法进行自适应波段聚类,对聚类后的各个波段组分别进行PCA运算,最后利用JPEG2000标准对所有主成分进行编码压缩。对高光谱图像进行波段聚类,不仅能更有效地利用谱间相关性,提高压缩性能;还可以降低PCA的运算量。实验结果表明,该算法在相同压缩比下,其信噪比、异常检测、光谱角性能相比对比算法均有所改善。     

A Novel Approach for Unsupervised Segmentation of Homogeneous Regions in Gray-scale Images

IntroductionImagesegmentationisoneofthemostimportantstepsleadingtotheanalysisofprocessedimagedata—itsmaingoalistodivideanimageintopartsthathaveastrongcorrelationwithobjectsorareasoftherealworldcontainedintheimage.Therefore,imagesegmentationisusefulinmanyapplicationsforidentifyingregionsorobjectsofinterestinasceneorannotatingthedata,includingobjectdetectionandextraction,motiontracking,objectbasedvideocodingetc.However,imagesegmentationisalongstandingproblemincomputervisionanditsverydifficultto…     

基于模糊聚类方法的T-S模糊系统建模

提出了用一个聚类验证准则设计模糊C均值聚类算法，这个聚类验证准则是用来确定模糊C均值算法中合适的聚类数．针对T—S模糊模型，由模糊c均值聚类算法确定其逻辑前件参数，进而采用最小二乘算法确定模糊推理规则的后件参数．最后，应用本文建模方法对一个非线性实例进行仿真计算，并与其它方法进行了比较，结果表明本文方法是有效的．     

基于对应分析的冗余模糊C均值聚类算法研究

针对模糊C均值聚类（FCM）算法聚类原型最适合于球状类型簇的特点,提出了基于类间分离度和类内紧缩度加权的冗余聚类中心的FCM算法,即先将大簇或者延伸形状的簇（非凸）采用加权FCM算法分割成多个小类（冗余类）,从而规避FCM算法对初始聚类中心敏感的弱点．由于隶属度划分矩阵的元素是每个样本隶属于各冗余类的隶属度值,因此将其作为各冗余类的类特征,通过对应分析得到冗余类的新特征,再次采用加权FCM算法进行冗余类合并,最后达到分类效果．以代表曲线分割和曲面分割分类问题的3个典型数据集为算例,结果表明该方法能够识别不规则的簇,解决了FCM算法对初始聚类中心敏感的缺陷．     

一种基于图像内容的自适应色彩量化算法

色彩量化是数字图像分析与处理领域的基本问题之一.笔者以K-均值聚类为基础,提出了一种新的自适应色彩量化算法,该算法首先依据图像内容确定初始聚类中心,并对所有像素进行归类处理;再结合图像局部区域平滑度,修改聚类中心颜色;最后对所有聚类进行分裂和合并运算,并生成量化图像.实验结果表明,该算法具有较好的色彩量化效果（即色彩量化误差较小）,整体性能优于K-均值聚类色彩量化方案.     

基于FPCA和ReliefF算法的图像特征降维

针对传统图像特征降维方法计算量大、 无法去除冗余信息、 未考虑相关性等缺陷, 提出一种结合快速主成分分析(FPCA)和ReliefF算法的图像特征降维方法. 该方法先利用FPCA[KG*6]算法对样本数据进行初次降维, 去除样本中的冗余信息;  再利用ReliefF算法计算样本特征的分类权重, 根据权重对特征进行组合优化. 在算法实现过程中, 采用递归排除策略, 进一步提升了算法特征寻优能力. 仿真实验表明, 利用本文算法优选出的图像特征, 可较好地提高聚类结果, 适合实际工程的应用.     

基于隐Markov模型的图像方位识别

提出一种基于隐Markov模型(Hidden Markov Model,HMM)的图像方位识别方法.将待识别的目标图像进行分割,对子图像进行奇异值分解,提取奇异值向量形成观测序列,即图像奇异值向量作为HMM的观测向量.确定HMM参数并计算其最大似然概率,按待识别图像最大似然概率对应所属的聚类进行识别.实验结果表明,3类共150幅目标图像的识别率达到了85%.