基于特征分層選擇和融合度相結(jié)合的近紅外光譜多類識別度量算法研究
本文選題:近紅外光譜 + 特征分層選擇 ; 參考:《光譜學(xué)與光譜分析》2017年04期
【摘要】:針對高維空間下獲取最優(yōu)特征子集異常復(fù)雜和模型識別準確率較低的問題,提出了基于特征分層選擇和融合度相結(jié)合的近紅外光譜多類識別度量算法。首先引入跳躍度,構(gòu)造了一種特征分層方法,將所有特征依據(jù)對樣本的重要性程度劃分不同的特征子集,從而避免了從原始特征數(shù)據(jù)逐個剔除無關(guān)特征構(gòu)建特征子集的繁瑣過程;同時又改進了樣本的融合度,將其代替K最近鄰分類器(KNN)中依據(jù)概率進行類別判斷的方式,提高了分類器的識別精度,較好地解決了多類識別準確率較低的問題。為驗證該算法的有效性,選取五類具有代表性382個煙葉樣品為實驗對象,構(gòu)建了煙葉產(chǎn)地識別度量模型,并選取64個樣本進行了模型測試,以預(yù)測均方根誤差(RMSEP)、交互驗證均方差(RMSECV)和相關(guān)系數(shù)(r)作為模型穩(wěn)健性的評價指標,以產(chǎn)地識別準確率作為算法優(yōu)劣評價標準。仿真實驗結(jié)果表明,利用該算法構(gòu)建的模型具有較低的RMSEP(0.117),RMSECV(0.106)和較高的r(0.973),平均識別準確率達到98.44%,性能明顯優(yōu)于其他算法,該算法對于高維光譜數(shù)據(jù)具有良好的識別性能。
[Abstract]:Aiming at the problem that obtaining the optimal feature subset in high dimensional space is very complicated and the accuracy of model recognition is low, a multi-class recognition metric algorithm based on the combination of feature stratification selection and fusion degree is proposed. Firstly, by introducing jump degree, we construct a feature stratification method, which divides all features into different feature subsets according to their importance to the sample. It avoids the tedious process of constructing the feature subset from the original feature data one by one, and at the same time improves the fusion degree of the sample and replaces the method of classification judgment based on probability in the K-nearest neighbor classifier (KNNN). The recognition accuracy of the classifier is improved and the problem of low accuracy of multi-class recognition is well solved. In order to verify the validity of the algorithm, a measurement model of tobacco origin recognition was constructed by selecting 382 representative tobacco samples from five categories as experimental objects, and 64 samples were selected to test the model. The root-mean-square error (RMSEPV), cross-validation mean square error (RMSECV) and correlation coefficient (r) were used as the evaluation index of model robustness, and the accuracy of origin recognition was taken as the evaluation criterion of the algorithm. The simulation results show that the model constructed by this algorithm has lower RMS EPU 0.117 and higher RMSECV 0.106), and the average recognition accuracy is 98.443.The performance of the algorithm is obviously better than that of other algorithms. The algorithm has good recognition performance for high-dimensional spectral data.
【作者單位】: 中國海洋大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院;
【基金】:國家科技支撐計劃課題(2015BAF12B01)資助
【分類號】:O657.33
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,本文編號:1814189
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