Overcomplete ICA算法研究

在论文中，我们用基于Overcomplete ICA的几种算法有效地解决了一些问题，将Geo—Overcomplete算法和AICA算法应用到声音的混合和分离，并对两种算法进行了比较。     

基于独立成分分析的运动车辆检测算法

根据独立成分分析原理,提出了一种基于固定点算法的运动车辆检测方法,并使用光谱冗余方法解决了独立成分分析检测结果通道不确定的问题。该方法将交通图像序列看作是由背景图像和运动车辆图像混合而成的观测信号,采用独立成分分析方法分离背景图像和前景运动车辆图像。独立成分分析方法能够分离出大量的背景信息如道路2边的树木和建筑物等,但分离出的前景图像仍包含有少量的路面信息,又一次结合光谱冗余方法去除了少量的路面信息,最终实现了运动车辆的检测。通过实验证明基于固定点算法的运动车辆检测方法有较强的抵抗图像背景灰度变化的能力,即使在外界天气、光照明显变化的情况下,依然可以准确、清晰地检测出运动的车辆,是一种具有较好鲁棒性的运动车辆检测方法。     

基于ICA过程监控方法的研究

针对目前实际工业生产中变量不能严格服从高斯分布,且变量之间存有严重相关性的特点,进行了基于独立成分分析的过程监控方法研究。该方法不仅去除了变量之间的相关性,而且充分利用过程信息的高阶统计特性,建立过程信息的独立元模型。利用独立元模型对仿真实时数据进行故障检测研究,最后对离散系统多变量过程模型进行了仿真验证,仿真结果表明:该方法能快速准确的检测到运行中发生的异常,验证了该方法的有效性以及与PCA方法相比所存在的优越性。     

新的ICA算法实现成组fMRI信号盲分离

独立成分分析(ICA)方法已被成功地用于处理功能磁共振成像(fMRI)信号,但主要是用于处理单个被试的fMRI信号,对于多个被试的情况却很少考虑.为此利用一种扩展的ICA方法--Group ICA来处理多个被试的fMRI信号,结果表明这种方法在保证结果准确性的前提下,可以大大减少计算量,快速获得统计结果.计算中应用的是NewFP算法,统计结果表明这种算法在估计激活的时间动力学准确性上优于FastICA算法.     

基于源图像分析的动态ICA域灰度图像融合方法

提出一种利用源图像之间的冗余、互补等相关信息的动态ICA域融合方法. 针对ICA变换函数训练以及ICA域融合规则设计对算法适应性、计算量、图像融合效果和人眼视觉系统识别能力等的影响,研究提出充分利用源图像的冗余和互补信息,从源图像中自动选择有代表性的图像块作为训练图像块,实现ICA域变换函数随源图像而动态变化. 将文中方法与N.M 2007方法及双树复小波融合算法作为对比,通过人眼主观感知和客观融合评价参数对融合图像进行对比分析,结果表明,文中方法增强了算法的适应性并降低了计算量,增强了图像融合效果,建立了对场景更全面和精确的表达,可使观察者更有效获得场景信息.      

基于小波变换和ICA的房颤信号分离

提出了一种基于小波变换和独立成分分析(ICA)的心房颤动(房颤)信号分离方法.首先通过小波变换将2个导联的Holter心电信号分解成一组信号,然后取其中几个尺度的单支重构信号进行ICA,分离出房颤信号.2个导联Holter系统无法满足ICA对信号通路数的要求,小波分解及单支重构解决了这一问题.ICA技术充分利用2个导联的信息,消除了单导联房颤信号分离方法易受伪迹和异位心搏等因素影响的缺点.实验证明了本方法的可行性和有效性,并且与常用的单导联分离方法的效果进行了对比.     

基于改进固定点ICA算法的图像盲分离

独立向量分析根据信源统计独立特性对观测信号进行分离运算,目前采用较多的是固定点独立分量分析(FastICA).考虑到图像信号分离中,图像信号复杂多样,信息量大的特点,采用改进固定点ICA算法对图像进行分离,克服了采用固定点ICA算法计算量大、收敛速度慢的缺点.文章采用随机提取的独立图像做实验,取得了稳定性较强的效果.     

基于PCA与ICA的人脸识别算法研究

ICA是一种基于数据高阶统计信息的有效的数据独立特征提取技术,它能够更好地表示人脸的局部特征,ICA是PCA从二阶统计分析向高阶统计分析的拓展.本文提出了一种加权融合这两种技术的人脸特征提取算法,并结合不同的相似性度量进行了人脸识别实验.结果表明,该方法比用一种单独的特征提取方式识别率要高.     

改进的ICA算法及其在fMRI信号上的应用

针对目前广泛使用的两种独立成分分析(ICA)算法(fixed-point算法和infomax算法)在处理功能磁共振成像(fMRI)数据时速度较慢的特点,给出了独立成分分析的一个优化模型,在此基础上,提出了一种快速的牛顿型迭代算法.该算法采用修正后的牛顿迭代形式,使收敛速度达到三阶.将文中算法与其它两种算法应用于实际fMRI数据,实验结果表明,文中算法能够很好地分离出任务成分,同时大大减少了运算量,提高了运算速度,在处理大数据量的fMRI信号方面有明显的优势.     

基于ICA算法的视频字幕检测与定位

研究了独立成分分析法(ICA)在视频序列处理中的应用,提出了一种新的基于ICA算法的视频字幕检测与定位方法,该算法采用了小波变换来提取独立分量.仿真实验结果表明,与传统方法相比,该方法能够有效消除背景信息,提高字幕定位的精度,具有更强的鲁棒性.     

一种改进的盲信号分离方法

指出了在盲信号分离过程中．基于独立分量分析的定点算法，具有结构简单、运算速度快的特点．但是在有些情况下，该算法是否收敛仍具有不确定性，限制了它的使用范围．基于信息理论原理提出了一种改进的盲信号分离算法，经计算机仿真和对实际生物信号处理的实验表明：该算法在速度和稳定性方面都有很大的改进．     

基于ICA的自适应图像融合技术

将图像融合分成两个过程,即训练过程和融合过程。在训练过程中,将二维图像信息转换为一维信息,然后进行独立分量分析（Independent Component Correlation Algorithm,ICA）的分解,从而得到分离矩阵和融合矩阵。融合过程中采用自适应算法对训练过程中分离系数进行处理,得到新的融合系数。利用新的融合系数通过融合矩阵来恢复图像。     

ICA在地震信号处理中的应用研究

为了拓展独立分量分析的应用领域以及寻找地震信号去噪新方法,提出应用ICA处理地震信号随机噪声的具体方案,分析ICA的四个假设前提条件,结合实际地震信号的统计特性,分析作为源信号的有效波与噪声,并对其进行处理,使其能够在独立性和非高斯性方面满足独立分量分析算法的要求。对于盲源分离的两个固有不确定性问题,引入波形相似度的概念,使问题得到解决。从而说明在地震信号处理领域应用独立分量分析算法的可行性。最后提出算法,并用其处理合成地震信号(含随机噪声Ricker子波),实现有效波和噪声的分离,证明算法的有效性。     

A note on vector labelling algorithm

An example is presented to show that it is unable to find any numerical Kakutani fixed point with vector labelling algorithms sometimes, and two sufficient conditions of finding numerical Kakutani fixed points are established.     

快速小波变换的定点DSP实现

介绍了小波变换理论及其快速Mallat塔式算法及应用TMS320C2xx系列定点DSF，实现这种算法的方法，仿真研究表明，利用定点DSP进行小波变换具有良好的实时性和精度，是工控领域的理想选择．     

一种基于非参数似然比准则的ICA盲检测算法

为抑制CDMA系统中的多址干扰,提出一种基于非参数似然比准则的ICA盲检测算法.该算法直接由观测信号样本出发,使用核函数估计分离信号的概率密度函数,并结合梯度下降法和似然比准则进行目标用户的信号检测.计算机仿真及与其他算法的比较表明,该算法抑制多址干扰的能力介于FastICA检测和最小均方误差(MMSE)检测之间.     

基于ICA的重力固体潮信号的潮汐谐波提取

鉴于传统重力固体潮信号分析方法不能将重力固体潮信号所含谐波分量分解到与不同天体潮汐谐波系一致对应的缺点,根据重力固体潮的产生机理,提出了一种重力固体潮三维正交分解模型.三维正交分解模型中将重力固体潮分解为3个与不同天体潮汐效应相一致的正交信号分量.为了获得3个相互正交的信号分量,采用独立分量分析(ICA)方法处理重力固体潮信号.同时,以负熵作为目标函数,以粒子群优化算法(PSO)作为优化函数来获得更优的解混矩阵.通过实验分析及实验验证可知,此文算法可以将重力固体潮信号正交分解为与三维正交分解模型一致的信号分量,并且各分量所含频谱信息具有与重力固体潮信号中各谐波系理论值相对应的特点,实现了从产生机理上将重力固体潮信号所含谐波分量对应分解到各谐波系中的功能.     

求解渗流自由面的有限元混合不动点法

基于有自由面渗流分析的高斯点,建立了求解渗流问题的非光滑非线性方程组模型和求解此类问题的有限元混合不动点算法,此方法属于固定网格法,只需划分一次网格,不需要对数据做任何近似处理,完全利用程序迭代计算渗流自由面.讨论了非光滑方程组解的存在性和该不动点算法的收敛性,通过节点压强插值绘制出渗流自由面.算例结果表明,该方法简单且收敛速度快.对不动点法的收敛性分析为迭代法的收敛提供了理论依据.     

ICA特征提取技术在背景噪声建模与分析中的应用

应用infomax学习规则对船舶辐射噪声信号进行独立成分分析(ICA)特征提取,并证明了ICA变换能增强信号的非高斯性.在此基础上,根据稀疏编码的特性,利用阈值化的方法将船舶辐射噪声信号有效去噪.通过对含有海洋环境噪声的船舶辐射噪声信号的去噪实验,证明了本方法的有效性,并且去噪结果明显优于传统的几种去噪方法.     

基于ICA和DWT的数字水印算法研究

研究了小波变换域在低频子带嵌入数字水印的效果、水印嵌入因子对宿主图像质量和提取水印图像质量的影响,研究表明:存在嵌入因子阈值T,在嵌入因子小于T时提取的水印图像有较好的质量,是一种非常有效的数字水印算法.