模式识别与人工智能
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模式识别与人工智能
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2014年 27卷 10期 刊出日期 2014-10-30
论文与报告
研究与应用
 
论文与报告
865 基于差异半监督学习的相关理论分析*
姜震，詹永照
基于差异的半监督学习属于半监督学习和集成学习的结合，是近年来机器学习领域的研究热点.但相关的理论研究较缺乏，且都未考虑存在分布噪声的情况.文中首先针对基于差异的半监督学习的特点，定义一种分类噪声和分布噪声的混合噪声(HCAD).其次给出算法在HCAD噪声下的可能近似正确(PAC)理论分析及其应用实例.最后基于投票边缘函数，推导出在HCAD噪声下多分类器系统的泛化误差上界，并给出相关证明.文中开展的理论研究可用于设计基于差异的半监督学习算法及评估算法的泛化能力，具有广阔的应用前景.
2014 Vol. 27 (10): 865-872 [摘要] ( 483 ) [HTML 1KB] [PDF 349KB] ( 31064 )
873 余等价关系下的粗糙集*
马周明，李进金
二元关系作为一类特殊的集合，可考虑它的余集.文中首先从等价关系的集合属性出发，给出余等价关系的定义及其内部关系刻画，构造基于余等价关系的广义粗糙集，论证其公理化基础.其次研究经典粗糙集和余等价关系下的广义粗糙集之间的相互联系，并在特定条件下借助余等价关系下的广义粗糙集，简化相应经典近似算子的相关运算，刻画基本精确集等重要知识.
2014 Vol. 27 (10): 873-878 [摘要] ( 394 ) [HTML 1KB] [PDF 308KB] ( 470 )
879 基于模糊匹配的多视点图像配准方法*
董天祯，邓廷权，戴家树，谢巍，马明华
针对空间多视点图像的特点，提出基于模糊匹配的多视点图像配准方法.该方法采用由粗到细的原则研究空间多视点图像间的配准.在图像分割的基础上，考虑到不同视点图像间信息的不确定性，选择具有鲁棒性的区域面积、主颜色和亮度二阶矩等作为连通区域描绘子，并对其模糊化.引入模糊蕴涵计算不同视点图像每个连通区域间的模糊匹配度，从而推理出连通区域间的最佳匹配.最后通过反馈修正连通区域间关键特征点的匹配关系，实现具有自适应性的不同视点图像间的精确配准.实验验证文中方法的有效性.
2014 Vol. 27 (10): 879-886 [摘要] ( 467 ) [HTML 1KB] [PDF 735KB] ( 1021 )
887 基于模糊Petri网和Genetic-PSO算法的动态不确定性知识表示方法*
彭勋，王伟明，谷朝臣，胡洁
针对复杂系统中不确定性信息的演变特性，提出对其动态适应的基于模糊Petri网和遗传-粒子群(GPSO)算法的不确定性知识表示方法.在基于模糊Petri网的不确定性知识表示模型的基础上，对该模型进行精确数学表示，并采用 GPSO实现对不确定性表征参数的动态求解和自学习.最后通过在运载火箭伺服机构故障诊断上的应用验证基于GPSO的自学习模糊Petri网的有效性.
2014 Vol. 27 (10): 887-894 [摘要] ( 372 ) [HTML 1KB] [PDF 618KB] ( 899 )
894 基于ULBP特征子空间的2DLDA人脸识别方法*
吴煌鹏，戴声奎
将图像层次化分割并提取各个图像子块的均匀模式的局部二值模式(ULBP)直方图特征，在考虑到全局及局部特征的同时，将处理空间从灰度空间投影到ULBP特征子空间，有效消除行向量之间的相关性，从而使应用行二维线性鉴别分析处理得到的鉴别投影矩阵性能更优.在ORL、YALE及FERET人脸库上与基于二维线性鉴别分析的方法及基于多级局部二值模式的方法对比，结果显示文中方法维数更低，识别率更高，从而验证文中方法的有效性.
2014 Vol. 27 (10): 894-899 [摘要] ( 433 ) [HTML 1KB] [PDF 457KB] ( 1158 )
900 基于多种群离散差分进化的图像稀疏分解算法*
黄亚飞，梁昔明，陈义雄，陈立福
从过完备字典中得到图像的最稀疏表示是一个NP难问题，即使是次优的匹配追踪也相当复杂.针对Gabor多成份字典，提出基于多种群离散差分进化的图像稀疏分解算法.该算法采用3个子种群在不同成份子字典中搜索最佳匹配原子，父代通过多种变异算子生成多个子代，保持群体多样性，同时引入相关系数避免残差更新时多原子匹配重叠的问题.实验表明相比于快速匹配追踪算法，在稀疏逼近性能相当的情况下，文中算法的稀疏分解速度更快;与其他基于进化算法的稀疏分解方法相比，文中算法的稀疏逼近性能更优.最后的结果分析验证文中算法参数设置的合理性.
2014 Vol. 27 (10): 900-906 [摘要] ( 447 ) [HTML 1KB] [PDF 618KB] ( 869 )
907 基于改进差别矩阵和专家知识的态势指标提取算法*
唐成华，汤申生，谢逸
针对常规粗糙集约简算法在应用中的样本指标提取困难和效率低下等问题，将粗糙集理论引入到态势指标提取中，基于差别矩阵压缩和分类选择实现态势指标决策表的信息约简，结合专家知识的指标重要性度量调整态势指标的选择，提出一种基于改进差别矩阵和专家知识的态势指标提取算法.在态势指标体系实例中进行分析和验证，实验表明该算法具有较好的态势指标约简效果，提取后的指标在网络安全评估中是合理的，因此该研究为态势指标的有效提取提供一种可行的解决途径.
2014 Vol. 27 (10): 907-914 [摘要] ( 403 ) [HTML 1KB] [PDF 404KB] ( 820 )
研究与应用
915 基于核拉普拉斯稀疏编码模型的图像分类*
刘越，彭宏京，钱素静，施炜
在稀疏词袋模型中，由于码书的过完备性，相似特征间稀疏编码存在多种组合方式，从而导致相似的特征可能得到完全不同的编码.文中提出基于核拉普拉斯稀疏编码的图像分类方法.该方法首先通过在高维核空间中构造核拉普拉斯矩阵以描述特征间的几何依赖关系，使相似特征的稀疏编码的相似性尽可能得到保持.再采用交替固定码书与稀疏矩阵的方法优化目标函数进行码书学习，并采用符号猜测法对特征进行稀疏编码.最后用多类SVM分类器分类.实验证明文中方法可较大幅度降低量化误差，提高分类准确率，并在多个数据集上取得良好的测试效果.
2014 Vol. 27 (10): 915-920 [摘要] ( 538 ) [HTML 1KB] [PDF 355KB] ( 986 )
921 基于可变影响空间的多目标进化算法的解集均匀性评价方法*
郑金华，黄端，王康，张作峰
解集的均匀性评价是多目标进化算法中性能评价的要素之一.文中结合面向个体和面向空间的思想，提出可变影响空间的概念，并基于此提出一种解集均匀性评价方法——基于可变影响空间的多目标进化算法的解集均匀性评价方法(VISUM).该方法通过分析个体在可变影响空间内的相对均匀程度，能准确反映解集的分布均匀性.实验结果证明文中方法的可行性和有效性.
2014 Vol. 27 (10): 921-929 [摘要] ( 395 ) [HTML 1KB] [PDF 777KB] ( 1071 )
930 基于讨价还价的重叠联盟效用划分策略*
张国富，周鹏，苏兆品，杨仁志，蒋建国
重叠联盟效用划分是重叠联盟形成(OCF)中的一个难点问题.文中首先分析OCF中可能的资源冲突现象，推演OCF模型的若干性质，并在此基础上，采用讨价还价策略分派多任务，基于效用非减原则划分重叠联盟效用.最后通过实例分析验证文中方法的有效性.
2014 Vol. 27 (10): 930-938 [摘要] ( 455 ) [HTML 1KB] [PDF 453KB] ( 764 )
939 面向不同距离的实时人体检测与跟踪系统*
苑洋，黄迪，王蕴红
提出一种实时的覆盖不同距离的人体检测与跟踪系统，可快速准确检测和跟踪监控区域内出现的人体目标.该系统通过使用背景减除技术，分割背景与移动前景，缩小检测范围.针对在不同距离下便于提取的人体特征不同的情况，系统结合人体轮廓、头部、人脸等多种不同的特征描述、检测方式，并且充分利用视频信息在时间上的连续性及人体部分几何尺寸位置关系的先验知识，提高检测跟踪的效率和准确度.该系统较好地解决由于目标相对摄像机距离的改变导致跟踪失败或速度过慢的问题.
2014 Vol. 27 (10): 939-945 [摘要] ( 412 ) [HTML 1KB] [PDF 1063KB] ( 2167 )
946 基于双线性回归的个体人脸表情图像归正方法*
陈莹，张龙媛，仪晓斌
针对当前人脸表情归正方法缺少个体特征的不足，提出一种基于双线性核降秩回归 (BKRRR) 的归正方法.BKRRR从训练样本集中同时合成虚拟表情图像和中性表情图像，通过二者差分形成表情掩膜.将待测样本通过分段仿射变换投影至中性表情模板，然后以BKRRR虚拟中性表情图像作为前景图像，以待测样本的中性表情投影图像作为背景图像，以表情掩膜作为前景模板，采用基于泊松方程的图像融合技术获取保留个体特征的虚拟中性表情人脸.实验表明文中方法所合成的虚拟图像在主观视觉和客观评价上均优于目前基于学习的表情归正方法，利于人脸识别精度的提高.
2014 Vol. 27 (10): 946-953 [摘要] ( 438 ) [HTML 1KB] [PDF 1289KB] ( 1547 )
954 分块最大相似性嵌入稀疏编码的人脸识别*
汪淑贤，熊承义，高志荣，周城，侯建华

图像相似性先验嵌入的方法能有效提升基于稀疏编码表示的人脸识别在低维特征空间的识别性能.针对非受控人脸图像存在表情变化、部分遮挡和伪装的问题，提出基于图像分块的最大相似性嵌入稀疏编码表示的人脸识别方法.该方法首先将训练图像和测试图像进行同样的非重叠分块;然后计算测试图像与各训练图像对应分块间的相似性，并以其最大值度量图像间的相似性;最后将提取的最大块相似性信息嵌入到稀疏编码表示的人脸识别中.在AR标准人脸库上的测试表明，与全局相似性嵌入的加权稀疏编码表示分类方法相比，文中方法在训练样本和测试样本同时存在表情变化、遮挡和伪装的人脸识别中具有较大的性能提升.
2014 Vol. 27 (10): 954-960 [摘要] ( 401 ) [HTML 1KB] [PDF 534KB] ( 723 )
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