基于L2范数的局部保持投影算法

针对传统局部保持投影算法对外点敏感的问题,提出了一种基于L2范数的局部保持投影算法。该算法通过采用L2范数定义目标函数并重新定义了权值矩阵,多次迭代计算投影矩阵得到局部最小值,直至达到收敛条件,进而获得最终的最优投影矩阵;通过利用最优投影矩阵将原始数据投影到最优的投影子空间,降低高维数据维度,同时能够保持原有数据特征。合成数据实验结果表明,与传统局部保持投影算法相比,所提基于L2范数的局部保持投影算法能够有效地降低数据维度,改善了算法对外点的敏感问题,提高了算法的鲁棒性。人脸识别实验结果表明,该算法能够取得较高且较为稳定的人脸识别率,人脸识别率可达80%。     

采用规范化局部保持投影的轴承故障诊断方法

针对轴承故障检测中特征融合导致的维度高、相关性强等问题,提出一种采用规范化局部保持投影算法(LPP)的轴承故障诊断(En-LPP)方法。首先,采用熵规范化的方法将相似度矩阵结合到传统LPP算法的优化函数中,与投影向量一并求解,得到一种规范化LPP降维算法;然后对原始轴承振动信号进行小波变换和经验模式分解得到10条信号分量,每个分量通过计算平均值、均方根等,提取12维统计特征,经归一化后生成特征向量;然后将特征向量输入到规范化LPP降维算法中进行迭代共同求解,得到满足终止条件的相似度矩阵和投影向量;最后利用降维后的特征集训练极限学习机模型确定轴承最终工作状态以实现故障检测。实验结果表明:与传统LPP方法以及其他降维方法相比,所提出的En-LPP方法对于轴承故障诊断的性能更好;在小波变换72维特征集合以及经验模式分解48维特征集合下的分类精度平均提升了7%以上;在4种不同分类器组合下的分类精度平均提升了17%以上;较好的降维特征区分能力使得En-LPP方法的故障诊断性能在不同条件组合下均具有很好的鲁棒性。     

基于全局-局部保持投影的稀疏降维方法

该文提出了一种基于全局-局部结构保持的稀疏投影模型(GLSPP).通过对投影数据进行线性重构来保持数据的全局结构,从而保留投影数据的全局信息.通过约束重构系数矩阵与相似性矩阵的相似性来保持全局保持数据和局部保持投影数据的一致性.同时,对重构系数矩阵和相似性矩阵进行稀疏约束,保留主要信息,以减少冗余信息的干扰.在公开的4个人脸与物体数据集上的实验结果显示:该方法具有较高的分类准确率.     

基于局部保持投影和RBF神经网络的DOA估计

提出了一种有效的降维构建方法改善来波到达角（DOA）估计的性能。该方法利用局部保持投影（LPP）对DOA估计用的神经网络的训练样本进行降维,以降低神经网络的复杂度,加快神经网络的训练过程。与常用的协方差矩阵上三角特征相比,在不损失有效方位信息的基础上,可以使特征维数极大地降低。数值实验表明,基于局部保持投影和神经网络的方法具有良好的估计精度和效率,同时对噪声也有较强的适应能力,能够很好地满足波达方向估计实时性的要求。     

依概率分类的保持投影及其在人脸识别中的应用

为了提高低维空间对原始高维样本的表示能力,该文提出了依概率分类的保持投影算法(PCPP)。PCPP考虑了样本类别信息,并重新定义类内样本间的相似性,包含样本的邻域信息,而且在K近邻选择下,还能反映样本被正确归类的概率。样本经投影后,在低维特征空间内,被正确归类且概率较大的类内样本间的邻域关系得到了保持。在Yale、FERET及AR人脸库上的人脸识别实验表明,PCPP较其他算法取得了更好的识别性能。     

正交流形保持投影方法

为克服保局投影的局限,在保局投影的基础上,提出正交流形保持投影方法.在保局投影目标函数中引入数据的非近邻信息,有效地保持数据的局部流形结构和全局流形结构;采用格拉姆-施密特正交化过程获取正交投影基向量,解决保局投影非正交问题.采用ORL和Yale人脸数据库中图像进行实验,实验结果验证了该方法的有效性.     

一种鉴别稀疏局部保持投影的人脸识别算法

为解决鉴别稀疏邻域保持嵌入(DSNPE)算法中类间离散度构造复杂的问题,提出了一个新的维数约简算法即鉴别稀疏局部保持投影的人脸识别算法(DSLPP)。首先利用样本集中各类样本的平均向量构造字典,通过保持各类样本平均向量的稀疏重构关系,提出一个新的无参数类间离散度;再通过同时最大化类间离散度和同时最小化类内紧凑度的准则来寻找最优投影方向;最后采用最近邻分类器进行人脸分类识别。由于所采用的类间离散度最大限度地扩大了不同类别中样本之间的差异,因此DSLPP算法具有更强的类间判别力,其识别率得到了明显提高;此外,字典的简化构造降低了算法的计算复杂度。在Yale、UMIST和AR人脸库上的实验结果表明:DSLPP算法在Yale、UMIST库上的平均识别率及AR库上的最高识别率分别达83.38%、95.72%和83.71%,较其他传统方法的识别率有明显提高;在UMIST库上的实验结果表明,DSLPP算法较DSNPE算法的平均计算时间减少了81.7%。     

改进的基于DCT与局部保持投影的人脸识别方法

引入基于局部保持能力判据的特征选择算法对融合离散余弦变换(DCT)和局部保持投影的人脸识别方法进行改进.首先对人脸图像进行DCT变换,得到DCT系数,然后以不同频率DCT系数的拉普拉斯值作为局部保持能力判据对DCT系数进行选择,最后对选出的DCT系数执行局部保持投影算法提取识别特征,在ORL人脸数据库上的实验结果证明了该方法的有效性.     

基于分块加权的局部保持投影的人脸识别

为增强对姿势、表情、光照等变化的鲁棒性,提出了一种加权的分块局部保持投影人脸识别算法.算法先对样本图像分块,对分块得到的子图像利用局部保持投影算法分别提取局部特征信息,并利用k近邻点的类标信息和样本影响力函数计算各分块子图像的权重.该算法能够有效地抽取图像的局部特征,对人脸表情和光照条件变化较大的图像表现尤为突出,在AT&T和Yale人脸库上的比较实验说明了该算法的有效性.     

用于人脸识别的半监督优化局部保持投影

未充分利用大量未标注样本的非监督信息是监督的、优化的局部保持投影(简称SOLPP)在人脸识别应用中的主要问题。为此提出一种用于人脸识别的半监督的优化的局部保持投影(SSOLPP)。该算法在SOLPP的基础上,通过加权平衡参数融合了未监督的主成分析(PCA)降维算法,使得投影后的数据保持了高维数据中的未标注样本的、全局的散布结构信息和监督的优化局部结构信息。在YaleB和AR人脸数据集上的实验验证了所提算法的有效性。     

基于二维局部保持鉴别分析的特征提取算法

提出了一种二维局部保持鉴别分析（Two-dimensional Locality Preserving Discriminant Analysis,2D-LPDA）特征提取算法.该算法直接对图像矩阵进行运算而不需要将矩阵转化为向量后进行运算,较好地保持了图像相邻像素之间的空间结构关系;在LPP算法的基础上,利用训练样本的类别信息计算二维类间散度矩阵和二维类内散度矩阵,并在2D-LPDA的目标函数中引入最大间距准则（Maximum Margin Criterion,MMC）,从而求得具有良好鉴别能力的投影向量,同时还避免了小样本情况下矩阵的奇异性问题.通过在ORL人脸图像库上的人脸识别和新生儿面部图像库上的疼痛表情识别实验,验证了所提出的算法的有效性.     

基于局部保留映射与径向基网络的人脸识别方法

局部保留映射（locality preserving projections,LPP）选择人脸子空间特征包含非线性信息而不利于最近邻法分类．基于径向基函数（radial basis function,RBF）分类器可以将非线性可分问题转化为线性可分问题的特点,提出了利用LPP子空间和RBF网络相结合进行人脸识别的方法,LPP算法采用监督模式,RBF网络隐层中心采用正交最小二乘（orthogonal least—squares,OLS）法训练．实验结果表明,该方法在Yale—B和Yale—B Extended人脸数据库上的识别率为95．67％,在CMU—PIE人脸数据库上的识别率为98．52％,具有较好的抗噪能力,识别效果优于特征脸、Fisher脸以及拉普拉斯脸法．     

模糊聚类局部保存投影在视觉数据特征提取中的应用

为解决在处理和计算视觉大数据中遇到的速度瓶颈,提出了一种模糊聚类局部保存投影算法用于视觉数据的特征提取应用中。首先,通过某种方法对图像进行分割;接着,将通过统计方法对图像进行特征描述得到相应的视觉数据;然后,通过提出的模糊聚类局部保存投影对视觉数据进行特征提取;最后,通过Ada Boost对提取后的特征进行识别分类。经在国际公开的UCAS-AOD和Flower-102数据集上进行大量实验,经实验对照,结果验证了模糊聚类局部保存投影算法在视觉数据特征提取中的有效性。     

基于局部重构与全局保持的半监督判别分析方法

为克服线性判别分析(LDA)只能利用有标记样本的缺点,提出一种基于局部重构与全局保持的半监督判别分析(LRGPSSDA)方法.LRGPSSDA通过最小化局部重构误差来确定邻域图的边权值,在保持数据集局部结构的同时保持其全局结构,具有对邻域参数的选择不敏感、所得投影子空间的维数不受样本类别数的限制等特点.相较现有的半监督判别分析方法(如SDA和UDA),LRGPSSDA的分类性能更好.在YaleB和CMUPIE标准人脸库上的实验结果验证了该算法的有效性.     

基于不相关局部敏感鉴别分析的新生儿疼痛表情识别

针对新生儿疼痛表情识别中的特征提取问题,提出一种不相关局部敏感鉴别分析（Uncorrelated Locality Sensitive Discriminant Analysis,ULSDA）算法.首先,在局部敏感鉴别分析（LSDA）算法的基础上,通过附加投影向量正交性的约束条件,定义了ULSDA的目标函数;然后,推导出求解特征子空间正交投影向量的迭代公式;最后,将输入的高维图像数据投影到这个特征子空间,求出特征向量.ULSDA算法不仅继承了LSDA算法所具有的有监督、局部流形结构保持等特性,而且消除了LSDA算法所提取出的鉴别特征的相关性,从而增强了特征的鉴别能力,比LSDA算法具有更好的分类识别能力.在新生儿表情图像库上的疼痛表情识别实验结果表明,提出的ULSDA方法是有效可行的.当每类表情的训练样本图像为150幅时,采用ULSDA算法获得的平均识别率达到了82.07％,优于主成分分析（PCA）、线性鉴别分析（LDA）、局部敏感鉴别分析（LSDA）等特征提取方法.     

义矩阵指数函数的结构和算法

基于Putzer算法, 将n维空间广义矩阵指数函数的计算转化为一维空间对应的齐次动力学方程求解问题. 结果表明, 该方法降低了空间维数及计算难度, 得到了广义矩阵指数函数的显示表达及算法.     

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.     

基于广义柔度矩阵的结构损伤识别方法

提出一种基于广义柔度矩阵的结构损伤识别方法. 以悬臂梁结构为例, 比较了柔度灵敏度方法和广义柔度灵敏度方法的损伤识别效果. 结果表明, 广义柔度灵敏度方法能更准确地识别损伤位置和程度.