基于特征分布校准的小样本分类改进算法

针对基于特征分布校准的小样本分类算法无法准确揭示新类特征分布的问题,提出一种融合隐空间变换和密度聚类的改进算法,以解决N way-K shot任务模式下的小样本图像分类问题.首先,通过广度残差神经网络提取基类和新类图像的深度特征;其次,采用隐空间变换方法约束新类特征分布,使其更接近正态分布;再次,利用密度聚类方法为新类选取合适基类,将基类统计信息迁移到新类,并通过多元正态分布矩阵实现样本扩充;最后,构建基于集成学习的分类器,完成小样本图像分类任务.实验结果表明,相比于传统特征分布校准方法,该算法的分类准确率更高.     

基于有序视觉词袋模型的图像相似性衡量

针对当前广泛应用的BOVW模型存在精度不足问题,提出一种基于有序视觉词袋模型的相似性衡量方法.首先,对经过K-mean聚类得到的高维视觉单词,采用LLE(locally linear embedding)流形学习算法降至一维,对一维数据进行排序,并以此顺序对高维单词排序获得有序词袋库;其次,对样本图像的所有局部特征,以该特征在词袋中对应的有序单词索引号构建图像局部特征谱;最后,对训练样本和测试样本的局部特征谱作差求得残差,并以残差的1-范数衡量图像的相似性.KITTI数据集相似性衡量实验表明,有序BOVW模型相似性识别率明显高于无序BOVW模型.     

印刷电路板的图像分解去噪算法

为了改善印刷电路板(PCB)图像的视觉效果,提出基于图像分解的自适应加权L1范数和L2范数的PCB图像去噪算法。首先,将PCB噪声图像分解为结构和纹理两部分,其次设计一个自适应加权L1-L2范数正则化去噪模型。由于结构部分主要是分片平滑区域,体现PCB图像的整体框架,适合用L2范数各向同性去噪模型。纹理部分主要是高频信息,体现PCB图像的细节特征,适合用L1范数各向异性扩散正则化去噪模型。针对结构和纹理两个不同部分,设计自适应权函数,自动调整L1-L2范数正则化去噪模型中L1范数和L2范数的权值,然后,利用Bregman迭代算法得到最优的去噪效果。实验结果表明:与近年以来的相关经典去噪算法相比,利用新算法所得去噪图像的主观视觉效果更好,客观评价指标中的结构相似度可以提高27%以上,信噪比可以提高1 d B以上。     

基于L~1范数变分模型的高密度椒盐噪声滤波

针对现有图像滤波算法在去除高密度椒盐噪声方面的不足,提出了一种基于L1范数变分模型的去噪算法.该算法首先根据椒盐噪声的特点和像素的局部灰度特征分离出噪声点和信号点,在滤波过程中,对信号点不予处理,而对噪声点采用基于L1范数的变分模型进行恢复.由于椒盐噪声的灰度值与原始像素无关,因此,去噪时只利用噪声点邻域内信号点本身的灰度信息,并将已处理过的噪声点当作新的信号点,以避免对下一像素滤波时的影响.最后通过仿真实验,结果表明,在高密度噪声条件下(50%),该算法的噪声去除能力和细节保护能力均可获得令人满意的结果.     

一种改进的在线字典学习图像超分辨率重建算法

为提高重建图像的质量,详细表达图像高频细节信息,提出了一种改进的在线字典学习图像超分辨率重建算法.该算法在稀疏重建的字典训练阶段,采用在线字典学习以获取最优的超完备字典.在稀疏系数表示阶段,考虑图像多尺度间的冗余信息,构造L1范数正则项补偿对,抑制稀疏系数噪声提高重建效果.实验表明,该算法可更好地恢复图像细节,在客观评价和主观视觉感知上图像的重建质量均有所提高.     

基于特征分组的在线目标跟踪算法

在线目标跟踪是计算机视觉领域的一个具有挑战性的问题.提出了一种基于特征分组的在线目标跟踪算法.首先,利用像素点在多帧的方差对模板库中的目标模板进行特征分组.然后,利用主要特征图像和次要特征图像学习投影矩阵P,对样本进行投影.最后,利用最小误差法得出当前帧的跟踪结果.与其他典型算法相比,该算法对目标的异常变化具有很强的鲁棒性.     

基于L1范数重建的稳健独立成分分析

独立成分分析（independent component analysis,ICA）是一种混合信号处理与分离方法,能够从多维混合观测数据中分离出各个独立成分。目前,ICA已成功应用于特征提取、信号处理、模式识别等诸多领域。然而,由于实际问题的复杂性,可观测到的混合观测中往往含有噪声、异常点与缺失点,而标准ICA算法对这类数据往往不能有效处理。针对该问题,提出了一种基于L,范数重建的新思路。基本思路是将传统ICA模型中加入L1范数项重新建模,利用L,范数误差对噪声与缺失点的本质稳健性,提高模型应用普适性;进一步设计了针对该模型的有效求解算法。在混合人工信号分离、混合图像分离以及混合音频信号分离的实验证明中,所提算法能够显著提升瑚．有ICA方法对干会噪声、异常点与融央占耕棍的计篮稳健性.     

半监督平面聚类算法设计

采用以平面为原型来拟合样本的思想设计学习机,已在机器学习和数据挖掘等领域引起广泛关注,然而,如何利用少量标记样本,兼顾平面原型特点实现聚类,鲜见报道.以kPC(k-Plane Clustering)为切入点,在有标样本极端少的情况下,设计了半监督型平面聚类算法semi-kPC.考虑到L1范数较L2范数更为鲁棒的事实,在已有工作L1kPC(L1 norm kPC)的基础上,提出基于L1范数的半监督聚类方法 semi-L1kPC.从每类仅有一个已标样本出发,在人工数据集和UCI数据集上的实验表明:(1)在XOR(Exclusive OR)问题上,平面型的聚类方法的聚类准确率均显著高于k-means算法,因为k-means无法利用平面特性;(2)在引入少量监督信息后,半监督型聚类方法 semi-kPC和semi-L1kPC比其他聚类方法的聚类准确率更高;(3)采用L1范数的semi-L1kPC比semi-kPC的鲁棒性更好.     

基于语义相似度的无监督图像哈希方法

哈希方法作为最近邻搜索中的一个重要算法,具有快速及低内存的优良特性,能够较好地解决现实图像数据库中存在的样本标签信息缺失、人工标注成本过高等问题,因此在图像检索领域得到广泛使用.提出一种基于语义相似度的无监督图像哈希方法.首先对原始图像进行语义聚类,然后基于图像的语义相似性,把原始图像特征映射到汉明空间;同时,为了增强哈希学习的鲁棒性,在所得到的目标函数中,采用了l2,p范数(0p≤2)来代替l2范数进行哈希学习.通过在两个公共图像检索数据库CIFAR-10和NUS-WIDE的实验结果证明,与现有方法相比,本方法的平均精度均值提升了5%.     

基于Dirac残差模块的单幅图像超分辨率重建

针对单幅图像超分辨率重建问题(SISR),提出了一种新的基于Dirac残差的超分辨率重建算法.算法使用全局跳跃重建层来直接利用输入LR图像的低频特征,通过多个dirac残差块来自适应学习输入LR图像的高频特征,通过亚像素卷积进行图像重建.算法通过权重参数化来改进残差层,同时使用输入图像的卷积特征与残差网络学习特征结合进行重建.实验采用Adam优化器进行网络训练.使用L1范数作为损失函数.在PSNR、SSIM和视觉效果与其他先进算法进行对比,实验结果表明,在常用测试集上与其他深度学习算法相比有较大提高.     

基于单演特征和协同表示的人脸识别方法

基于协同表示的分类方法解决了稀疏表示分类方法太过强调l1模的问题被广泛应用于人脸识别中。为了进一步提高鲁棒性和识别率,提出了基于单演特征的协同表示分类方法,即MCRC。单演特征所提取的图像相位信息对光照的鲁棒性强并且其方向信息和幅值信息对姿态的鲁棒性也很高,相对于Gabor特征的多尺度和多方向,单演特征在特征变换的速度上也具有一定优势。在AR、LFW人脸数据库上的实验结果表明,该方法具有可行性和有效性。     

基于改进L1自适应的姿态控制研究

针对含匹配不确定性和时变干扰的多变量耦合系统,提出改进L₁自适应控制,并进行控制系统闭环分析.针对常规解耦中积分型闭环系统的临界稳定问题,在常规解耦之后附加反馈控制,从而构成同时保证系统解耦性和稳定性的线性解耦控制.解耦后,系统表示为由若干含匹配不确定性和时变输入干扰的无耦合子系统组成.针对各子系统中不确定性和干扰问题,采用L₁自适应控制以保证系统的鲁棒性.此外,为避免控制量的瞬时大幅值和大变化率,设计参考信号变换方式,即参考信号中的阶跃跳变部分用正弦信号替代.最后,将所设计改进L₁自适应控制应用于飞行器姿态调节中,并通过Matlab数值仿真对所设计的姿态控制系统进行测试和验证,结果表明所设计控制算法和姿态控制系统可行有效.      

一种基于Harris—Laplace特征点检测的抗几何攻击数字水印算法

基于图像特征点检测的第2代数字水印算法具有良好的抗几何攻击能力．Harris算子是2代水印中使用较多的一种特征点检测方法．然而传统Harris算子提取的特征点对于较大尺度缩放攻击的稳定性较差,结合自适应尺度特性的Harris—Laplace算子在一定程度上克服了这一缺点,并且对于旋转,噪声及压缩攻击均具有较好鲁棒性．据此给出了一种基于Harris—Laplace特征点检测的数字水印算法,实验结果表明,该算法对于常规信号处理和几何攻击具有较好的鲁棒性．     

基于一致性随机采样的图像特征匹配鲁棒确认

误匹配点的存在影响了计算图像问变换关系的准确性,从而导致较差的图像匹配效果.通过随机采样一致性算法,提出了一种剔除错误匹配,精确确认图像匹配特征,从而计算图像间几何变换矩阵的鲁棒方法.该方法首先基于特征向量相似性准则,得到初始匹配点对,再利用特征点周围的灰度信息进行权值计算,在用随机采样一致性算法拟合几何变换矩阵的迭代过程中,得到使目标函数最小的匹配关系以筛选由噪声等引起的误匹配点对,从而精确计算图像间的几何变换关系矩阵,实现图像的精确配准.实验结果表明,该算法具有良好的噪声鲁棒性,得到了理想的图像配准效果.     

基于非局部全变差和部分支撑已知的CS-MR图像重建方法

提出一种基于压缩感知(CS)的磁共振(MR)图像重建方法.利用参考图像和目标图像结构的相似性,提取参考图像在小波域中L个大系数的索引集作为目标图像的已知支撑集,约束已知支撑集补集中小波系数的l₁范数.此外,采用非局部全变差(NLTV)作为规整化项构造目标函数,通过快速合成分离算法(FCSA)重建目标图像.仿真结果证明,该方法能有效保留图像的边缘和细节信息,抑制噪声干扰,在相同采样数据量下,重建性能优于经典CS-MRI和其他同类方法.      

Double-Talk Detection Algorithm Based on the Ι2 Norm

Echo canceller generally needs a double-talk detector which is used to keep the adaptive filter from diverging in the appearance of near-end speech. In this paper we adopt a new double-talk detection algorithm based on ι2 norm to detect the existence of near-end speech in an acoustic echo canceller. We analyze this algorithm from the point of view of functional analysis and point out that the proposed double-talk detection algorithm has the same performance as the classic one in a finite Banach space. The remarkable feature of this algorithm is its higher accuracy and better computation complexity. The fine properties of this algorithm are confirmed by computer simulation and the application in a multimedia communication system.     

一种基于特征点的图像匹配算法

本文提出一种图像特征点匹配算法，并在该算法的基础上形成构建全景图的图像拼接算法．此算法采用Harris角检测算子进行特征点提取，并为其分配特征描述符．在进行相邻图片的特征比对时，提出一种基于小波系数的特征索引算法，提高搜索效率．运用稳健的RANSAC算法将伪匹配点集合划分成为内点与外点，在内点域中精确计算图像之间的变换关系．算法的重要特点为：基于小波系数的特征索引，可以使不同图像之间匹配特征点的搜索效率显著提高．实验结果表明：该算法得到的匹配点精确，受图像的形变、噪声影响较小；图像拼接处理的效果较好，具有较高的实用价值．     

综合特征一致性模型及其在图像特征检测中的应用

针对传统的空域特征检测算子得到的特征对图像的亮度和对比度敏感的缺陷,本研究综合特征一致性模型进行噪声补偿,得到了改进的综合特征一致性模型,并将其应用在图像特征检测中.实验结果表明：该算法对图像亮度和对比度具有不变性,并且具有较好的抗噪性能和通用性,符合人类视觉系统特性.     

一种新的广义鲁棒主成分分析(GRPCA)算法研究及应用

为恢复被混合噪声污染的低秩矩阵,提出了一种新的广义鲁棒主成分分析（GRPCA）算法。它通过最小化核范数、1范数和2,1范数的组合问题,从观测矩阵中分离出低秩部分和混合噪声部分,并用随机排序的交替方向乘子法求解。利用本文方法进行垃圾邮件分类的实验结果表明,与经典的主成分分析（PCA）和鲁棒主成分分析（RPCA）算法相比,本文方法可以有效提高垃圾邮件分类的精确度和稳定性。     

基于在线分级特征选择机制的目标跟踪算法

为了提高在复杂背景、光照突变等因素干扰下视频序列目标跟踪算法的鲁棒性,提出了一种新的基于在线目标特征选择机制的跟踪算法。利用目标颜色信息和梯度方向直方图构造目标特征空间,用G auss混合模型对目标特征集建模,分级选择机制在目标特征集中依据最大化信噪比准则选择最优的特征子集,生成概率权重图像。利用概率权重图像构造观测似然函数,在粒子滤波的框架下,实现目标的跟踪。实验结果表明:该算法可以有效地克服目标旋转、背景复杂、光照突变等因素的干扰。