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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2015年 28卷 1期 刊出日期 2015-01-31
论文与报告
研究与应用
 
论文与报告
1 面向微博热点话题发现的多标签传播聚类方法研究*
陈羽中，方明月，郭文忠
微博热点话题发现是目前的研究热点.针对传统热词抽取方法难以适用于微博数据的问题，提出一种基于老化理论的词生命值计算模型用于热词抽取，并基于热词间的相关性构建词共现网络;针对传统的词聚类算法不能较好地解决话题间存在重叠热词以及时间效率不佳的问题，引入多标签传播思想，设计一种接近线性时间复杂度的多标签传播聚类算法(TCMLPA)用于词共现网络的热词聚类，获得热点话题集.实验结果表明，词生命值计算模型能够有效过滤噪声并提取热词，TCMLPA算法则能够在保证聚类结果稳定性的情况下，有效提高热点话题发现的精度和效率.
2015 Vol. 28 (1): 1-10 [摘要] ( 720 ) [HTML 1KB] [PDF 568KB] ( 1601 )
11 一种基于AOS格式的多相水平集快速分割方法*
闫沫，水鹏朗
采用迎风格式的水平集算法实现需要在曲线演化过程中重新初始化水平集函数的要求，为保证算法的稳定，时间步长选取较小值，算法运行速度较慢.文中基于无须重新初始化的水平集方法，在算法数值实现中引入AOS半隐格式，对基于不同统计模型的水平集分割算法给出统一的数值实现.以二相水平集分割算法为基础提出一种新的多相水平集分割方法.该方法采用一个水平集函数进行多次演化实现多区域分割，其优点包括:1)采用AOS半隐格式，该格式无条件稳定，可采用较大的时间步长;2)对多个统计模型进行统一处理;3)采用单一的水平集函数进行演化，减少水平集演化方程的数量，算法更加灵活.实验结果表明，该方法具有较快的分割速度，对具有多个区域的图像能够进行较准确的分割.
2015 Vol. 28 (1): 11-18 [摘要] ( 593 ) [HTML 1KB] [PDF 1184KB] ( 1029 )
19 一种基于梯度方向直方图的俯视行人的检测方法*
唐春晖
目前已有很多关于行人检测方面的研究，这些研究基本建立在行人竖直站立或行走的平视图上，主要应用于视频监控和车载辅助驾驶等领域，但在实际应用中，有时需要从不同的视角检测行人.文中提出一种针对俯视行人检测方法，该方法将俯视行人头部的梯度方向直方图统计信息作为检测目标的特征.通过训练样本提取的特征向量在支持向量机中进行训练得到分类模型参数，然后提取检测样本的特征向量输入分类模型进行判别.与现有行人检测的梯度方向直方图算子相比，文中特征描述算子突出目标的区域与轮廓特征，在目标分块、特征计算和特征统计方法上均有变化.实验证明算法有效且处理速度明显提升.
2015 Vol. 28 (1): 19-26 [摘要] ( 674 ) [HTML 1KB] [PDF 789KB] ( 1842 )
27 基于热度曲线分类建模的微博热门话题预测*
刘业政，杜亚楠，姜元春，杜非
及时掌握大众关心的热点话题是企业进行商业创新和商务营销的重要前提.现有方法大都依赖于非结构化数据的处理或反复遍历样本集，使算法复杂性较高.文中从话题的统计特性出发，提出建立在结构化数据上的非参数方法.首先对单个话题构建表征话题传播扩散程度和关注聚焦程度的热度曲线;然后对这些形态丰富的热度曲线进行分类建模，得到不同类别曲线的共性特征及发展规律;最后使用分类模型上的加权投票规则预测新话题是否会发展成为热门话题.基于新浪微博平台进行数据收集和实验，结果表明该方法数据结构简单、效果良好、复杂度低且易于控制.
2015 Vol. 28 (1): 27-34 [摘要] ( 539 ) [HTML 1KB] [PDF 967KB] ( 1374 )
35 一种基于Haar-Like T特征的人脸检测算法*
王庆伟，应自炉
文中提出一种基于Haar-Like T特征的人脸检测算法.Haar-Like T特征是在Haar-Like特征的基础上的扩展，由于人脸五官分布的特殊性，在人脸模型上可以找到大量T字型结构特征.结合Haar-Like 矩形特征描述人脸纹理的原理，文中提出4种类似Haar-Like特征的Haar-Like T特征，并将这些Haar-Like T特征与现有的Haar-Like特征一起输入Adaboost分类器进行特征选择，最终构建出分类性能强大的级联分类器并用于人脸检测.人脸检测实验表明该算法的有效性和优越性，其与Haar-Like分类器、LBP分类器等传统的人脸检测分类器相比获得更好的效果.
2015 Vol. 28 (1): 35-41 [摘要] ( 731 ) [HTML 1KB] [PDF 660KB] ( 983 )
研究与应用
42 基于混沌映射的元胞遗传算法*
李雪岩，李雪梅，李学伟，吴今培
针对元胞遗传算法(CGA)的功能及结构特点，将元胞遗传算法与混沌算法进行有机结合，分别设计基于Cat映射、Logistic映射及Tent映射的混沌映射元胞遗传算法(CCGA)，并解释三种映射的遍历性.文中利用混沌映射的遍历特点及初值敏感性优化种群的初始分布，扩大搜索范围，设计遗传算子中的局部混沌交叉操作及混沌变异扰动机制，并比较不同混沌映射算子作用下种群多样性的变化.理论分析及计算机仿真实验表明，引入三种混沌映射的元胞遗传算法在提升寻优精度，提高算法收敛速度，避免局部极值方面均取得良好的效果.
2015 Vol. 28 (1): 42-49 [摘要] ( 483 ) [HTML 1KB] [PDF 1140KB] ( 687 )
50 基于噪声水平估计的图像盲去噪*
方帅，夏秀山，曹洋，于磊
三维块匹配(BM3D)去噪是当前去噪性能最好的算法之一.但由于时间复杂度较高，而且需要输入精确的图像噪声水平参数，极大地限制该算法的广泛应用.因此，文中首先采用基于网格的块匹配策略，提出快速三维块匹配(FBM3D)算法.然后提出基于迭代的盲图像噪声水平估计算法，由SVM学习算法确定迭代的初始值，再由图像质量判定迭代是否终止.测试实验表明，与原始的BM3D算法相比，该算法在计算效率、视觉感知效果和定量评测方面均有明显改善.
2015 Vol. 28 (1): 50-58 [摘要] ( 887 ) [HTML 1KB] [PDF 2137KB] ( 1557 )
59 二次回归学习及其在软件开发工作量预测上的应用*
杨子旭，黎铭
回归学习是用于对具有实值标记样本进行学习建模的监督学习技术.为获得良好的预测性能，通常需要大量的训练样本，然而，在实际应用中可收集到的训练样本数量极少.针对该问题，提出一种基于二次学习框架的新型二次回归学习方法——基于神经网络集成的回归树算法(NERT).该方法借助虚拟样本生成技术，通过串行执行的两个学习阶段对其进行有效利用，有效缓解训练样本不足的困难，从而提升学习性能.同时，通过为两个阶段分别选择泛化能力强和理解性好的学习方法，可得到预测性能好且可理解性高的模型.实验结果表明在训练样本极少的软件开发工作量预测问题上，NERT方法能够从小样本数据得到比现有方法更好的预测性能，同时其模型内在可理解性能够揭示工作量预测的关键因素.
2015 Vol. 28 (1): 59-64 [摘要] ( 489 ) [HTML 1KB] [PDF 452KB] ( 769 )
65 一种基于加权直方图的动态背景建模*
储珺，杨樊，王璐，朱陶
场景中的光照变化及树叶和水面等的不规则运动是建立动态场景背景模型的主要困难.针对该问题，提出一种基于加权直方图的动态背景建模方法.算法首先提出融合图像序列局部空间相关性的加权直方图，并以此作为特征描述动态背景.针对该特征进一步提出一种简洁的特征聚类准则，该准则通过对亮度直方图和色度直方图区分计算聚类特征.在多个标准测试视频上进行试验，并与混合高斯模型(MOG)、标准码本模型(SCBM)、HSV码本模型(HSVCBM)和加权直方图模型(WHM)算法进行比较.实验结果表明，本文算法对场景中的动态变化具有较强的适应性.
2015 Vol. 28 (1): 65-73 [摘要] ( 523 ) [HTML 1KB] [PDF 940KB] ( 614 )
74 基于局部邻域像素的快速时空特征点检测方法*
秦华标，张亚宁，蔡静静
针对时空特征点检测算法计算效率较低和特征点冗余度较大的问题，提出一种基于邻域像素的快速时空特征点检测方法.通过寻找三维时空中局部邻域内像素值差异较大的点以快速定位时空特征点，然后采用非极大值抑制的方法剔除其中的冗余点，将筛选后的时空特征点用于人体行为识别.此外，还根据二项分布原理研究特征点检测中邻域像素分割阈值的取值范围及其它检测参数优化问题.实验结果表明该算法具有较高的检测速度，既能稳定提取足够数量的特征点又能降低其冗余度，在行为识别中也保持较高的准确率.
2015 Vol. 28 (1): 74-79 [摘要] ( 466 ) [HTML 1KB] [PDF 555KB] ( 812 )
80 引入佳点集和猴群翻过程的人工蜂群算法*
刘香品，宣士斌，刘峰
针对人工蜂群算法存在早熟现象和搜索过程容易陷入局部最优的缺陷，提出一种引入佳点集和猴群翻过程的改进人工蜂群算法.首先利用佳点集方法构造均匀的初始种群，通过保持种群的多样性，在一定程度上避免早熟现象，加快算法的收敛速度.然后学习猴群算法的翻过程，在寻优过程中使种群的搜索区域进行转移，从而跳出局部最优，得到全局最优解.在经典测试函数和CEC05测试函数集上的实验结果表明，与标准人工蜂群算法以及其它改进算法相比，算法性能优越，具有很强的鲁棒性和快速收敛的能力，且有效避免陷入局部最优.
2015 Vol. 28 (1): 80-89 [摘要] ( 460 ) [HTML 1KB] [PDF 952KB] ( 831 )
90 结合ORB特征和色彩模型的视觉跟踪算法*
钟华民，王伟，张慧华

为解决CAMShift算法在色彩相似背景下跟踪失效的问题，提出一种结合ORB特征点和目标色彩模型的视觉跟踪算法.运用ORB特征匹配检测目标的初始位置，提出自适应的色彩分割阈值算法以提高目标的色彩模型精度，并在跟踪过程中通过ORB特征点包含信息对搜索窗口进行修正.然后对目标的丢失增加判断方法，并且建立迭代更新的特征模板用于重新定位丢失目标.实验结果证明，与CAMShift算法和基于特征提取的同类改进算法相比，该算法在目标快速运动场景下的跟踪具有较好的鲁棒性，能够对错误的跟踪结果进行判断并修正，并在计算效率上得到较大的提升.
2015 Vol. 28 (1): 90-96 [摘要] ( 532 ) [HTML 1KB] [PDF 2175KB] ( 1454 )
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　　　中国科学院合肥智能机械研究所
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