基于卷積的主成分分析特征提取算法研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-28 14:48
隨著人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)的不斷發(fā)展,特征提取與選擇技術(shù)廣泛應(yīng)用在圖像處理、模式識(shí)別和數(shù)據(jù)挖掘等領(lǐng)域。在模式識(shí)別中,特征提取與選擇是極為重要的一個(gè)步驟,特征提取與選擇的好壞直接影響著分類識(shí)別的效果。特征提取與選擇是常用的降維算法,通過(guò)選擇最有效的特征來(lái)表示高維的原始數(shù)據(jù),可以去除數(shù)據(jù)間的冗余,實(shí)現(xiàn)特征空間維數(shù)的壓縮。主成分分析(PCA)是一個(gè)重要的特征子空間學(xué)習(xí)方法,該方法是讓原始樣本點(diǎn)經(jīng)過(guò)一個(gè)線性變換投影到一個(gè)低維空間中去,從而降低數(shù)據(jù)維數(shù)。在一幅圖像中,相鄰的像素聯(lián)系較為緊密,而距離較遠(yuǎn)的像素相關(guān)性則較弱。卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)利用了圖像像素這一空間特性,卷積層與前一層的連接方式是局部連接,并且共享權(quán)值,這樣大大減少了網(wǎng)絡(luò)中的連接參數(shù)的數(shù)目,提高了網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)效率。而目前常用的特征提取方法是基于整幅圖像得到的全局特征,沒(méi)有充分利用圖像像素之間的空間特性?紤]到上述問(wèn)題,受卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的啟發(fā),本文提出了一種基于卷積的主成分分析人臉特征提取的新方案。該方法是將圖像分塊,使用PCA-L1方法求得各個(gè)塊位置的投影矩陣,對(duì)每個(gè)塊位置,選擇卷積模板提取得到局部特征,再將局部特征綜合起來(lái)提取全局特征。最后提取得...
【文章來(lái)源】:北京工業(yè)大學(xué)北京市 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:41 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-2、一幅圖像分塊組合例子_??
域的值???隨機(jī)池化(Stochastic-pooling)::對(duì)池化窗中前像素值隨機(jī)賦_予概率值并使池??化窗口概率和為1,再隨機(jī)取值作為該區(qū)域的值。例如圖2-5顯示了三種池化方法??池化結(jié)果,這里池化窗H大小是2x2,池化窗P移動(dòng)步長(zhǎng)是2。??Max?Pooling????Kernel?size:?2x2?Stride:2?4?1-4??3?6?14?Mean?Pooling?’??4?7?7?8?2.5?2.5??1_了飛1????0.15?0.30?0.05?0.20??4?r ̄]- ̄ruin?隨機(jī)? ̄??|?概率矩陣(K20?0.35?0.35?0.40?pQQling?6?8??|?0.20'?|?0.20?|?0.10?0.40?|?2?|?3??0.20?0.40?0.30?0.40??圖2-5三種池化操作??Fig.2-5?Three?kinds?of?pooling?operations??重疊池化重曼池化與一般池化不同的是所選的相鄰池化窗p之間會(huì)有重疊??區(qū)域。在文獻(xiàn)[51]中,作者使用了童疊池化,其他的設(shè)置都不變的情況下,top-1??和top-5的錯(cuò)i吳率分別減少了?0.4%和0.3%。??(4)
?(3-1)??\?Ap\?Ap2?????Apq?y??其中a,7?e?氣/?=?l,2,…j?=?l,2,...4),這些小塊覆蓋了整幅圖像,圖3-1給出??了一個(gè)大小為8?x?8的圖像非童疊分塊的例于。??A(l,l)?A(l,2)?A(l,3)?A(l,4)難5)?A〔1,S)?A(l,7)?A(l,8)??A(2,l)?A(2』2)?A(2,3)?A(2,4)?A(2,5)?A〔2,6)?A(2,7)?A(2,8)??A(3,l)?A(3,2)?A(3,3)?A(3,4)?A(3,5)?A(3,7)?A(3,8)??A(4,l)?A(4,2)?A(4,3)?A(4,4)?A(4,5)?A(4,6)?A(4,7)?A(4,8)??A(5,l)?A(5,2)?A(5,4)?A(5,5)?A(5,7)?A(5.,8)??A(6,l)?A(6,2)?A(6,3)?A(6,4)?A(6,6)?A(6,7)?A(6,8)??A(7,l)?A(7』2)?A(7,3)?A(7,4)?A(7,5)?A〔7,S)?A(7,7)?A(7,8)??A(8
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)研究綜述[J]. 周飛燕,金林鵬,董軍. 計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào). 2017(06)
[2]一種基于改進(jìn)遺傳算法的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化算法研究[J]. 劉浩然,趙翠香,李軒,王艷霞,郭長(zhǎng)江. 儀器儀表學(xué)報(bào). 2016(07)
[3]神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全評(píng)價(jià)中的應(yīng)用研究[J]. 李京. 電腦知識(shí)與技術(shù). 2016(04)
[4]神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)七十年:回顧與展望[J]. 焦李成,楊淑媛,劉芳,王士剛,馮志璽. 計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào). 2016(08)
[5]基于最小信息熵?fù)p的KLPP算法在化工監(jiān)控中的應(yīng)用[J]. 袁延江,康德禮,李秀喜. 計(jì)算機(jī)與應(yīng)用化學(xué). 2014(09)
[6]基于K-L變換的人臉識(shí)別技術(shù)的探討[J]. 杜秋. 電子世界. 2014(01)
[7]基于L1范數(shù)主成分分析的顱腦圖像恢復(fù)[J]. 趙海峰,于雪敏,鄒際祥,孫登第. 計(jì)算機(jī)技術(shù)與發(fā)展. 2014(01)
[8]一種基于L1范數(shù)的主成分分析優(yōu)化算法及應(yīng)用[J]. 劉麗敏,樊曉平,廖志芳. 小型微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng). 2013(01)
[9]基于統(tǒng)計(jì)學(xué)的最近鄰查詢中維數(shù)災(zāi)難的研究[J]. 薄樹(shù)奎,李盛陽(yáng),朱重光. 計(jì)算機(jī)工程. 2006(21)
[10]基于模塊2DPCA的人臉識(shí)別方法[J]. 陳伏兵,陳秀宏,張生亮,楊靜宇. 中國(guó)圖象圖形學(xué)報(bào). 2006(04)
碩士論文
[1]高分辨率光學(xué)遙感圖像艦船檢測(cè)研究[D]. 劉昱龍.廈門(mén)大學(xué) 2017
[2]人臉識(shí)別中特征提取算法的研究及應(yīng)用[D]. 黃燕琪.南昌航空大學(xué) 2015
[3]主成分分析法研究及其在特征提取中的應(yīng)用[D]. 陳佩.陜西師范大學(xué) 2014
[4]基于機(jī)器視覺(jué)的大張印刷質(zhì)量光電檢查系統(tǒng)研究[D]. 潘明.電子科技大學(xué) 2011
本文編號(hào):3005184
【文章來(lái)源】:北京工業(yè)大學(xué)北京市 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:41 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-2、一幅圖像分塊組合例子_??
域的值???隨機(jī)池化(Stochastic-pooling)::對(duì)池化窗中前像素值隨機(jī)賦_予概率值并使池??化窗口概率和為1,再隨機(jī)取值作為該區(qū)域的值。例如圖2-5顯示了三種池化方法??池化結(jié)果,這里池化窗H大小是2x2,池化窗P移動(dòng)步長(zhǎng)是2。??Max?Pooling????Kernel?size:?2x2?Stride:2?4?1-4??3?6?14?Mean?Pooling?’??4?7?7?8?2.5?2.5??1_了飛1????0.15?0.30?0.05?0.20??4?r ̄]- ̄ruin?隨機(jī)? ̄??|?概率矩陣(K20?0.35?0.35?0.40?pQQling?6?8??|?0.20'?|?0.20?|?0.10?0.40?|?2?|?3??0.20?0.40?0.30?0.40??圖2-5三種池化操作??Fig.2-5?Three?kinds?of?pooling?operations??重疊池化重曼池化與一般池化不同的是所選的相鄰池化窗p之間會(huì)有重疊??區(qū)域。在文獻(xiàn)[51]中,作者使用了童疊池化,其他的設(shè)置都不變的情況下,top-1??和top-5的錯(cuò)i吳率分別減少了?0.4%和0.3%。??(4)
?(3-1)??\?Ap\?Ap2?????Apq?y??其中a,7?e?氣/?=?l,2,…j?=?l,2,...4),這些小塊覆蓋了整幅圖像,圖3-1給出??了一個(gè)大小為8?x?8的圖像非童疊分塊的例于。??A(l,l)?A(l,2)?A(l,3)?A(l,4)難5)?A〔1,S)?A(l,7)?A(l,8)??A(2,l)?A(2』2)?A(2,3)?A(2,4)?A(2,5)?A〔2,6)?A(2,7)?A(2,8)??A(3,l)?A(3,2)?A(3,3)?A(3,4)?A(3,5)?A(3,7)?A(3,8)??A(4,l)?A(4,2)?A(4,3)?A(4,4)?A(4,5)?A(4,6)?A(4,7)?A(4,8)??A(5,l)?A(5,2)?A(5,4)?A(5,5)?A(5,7)?A(5.,8)??A(6,l)?A(6,2)?A(6,3)?A(6,4)?A(6,6)?A(6,7)?A(6,8)??A(7,l)?A(7』2)?A(7,3)?A(7,4)?A(7,5)?A〔7,S)?A(7,7)?A(7,8)??A(8
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)研究綜述[J]. 周飛燕,金林鵬,董軍. 計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào). 2017(06)
[2]一種基于改進(jìn)遺傳算法的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化算法研究[J]. 劉浩然,趙翠香,李軒,王艷霞,郭長(zhǎng)江. 儀器儀表學(xué)報(bào). 2016(07)
[3]神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全評(píng)價(jià)中的應(yīng)用研究[J]. 李京. 電腦知識(shí)與技術(shù). 2016(04)
[4]神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)七十年:回顧與展望[J]. 焦李成,楊淑媛,劉芳,王士剛,馮志璽. 計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào). 2016(08)
[5]基于最小信息熵?fù)p的KLPP算法在化工監(jiān)控中的應(yīng)用[J]. 袁延江,康德禮,李秀喜. 計(jì)算機(jī)與應(yīng)用化學(xué). 2014(09)
[6]基于K-L變換的人臉識(shí)別技術(shù)的探討[J]. 杜秋. 電子世界. 2014(01)
[7]基于L1范數(shù)主成分分析的顱腦圖像恢復(fù)[J]. 趙海峰,于雪敏,鄒際祥,孫登第. 計(jì)算機(jī)技術(shù)與發(fā)展. 2014(01)
[8]一種基于L1范數(shù)的主成分分析優(yōu)化算法及應(yīng)用[J]. 劉麗敏,樊曉平,廖志芳. 小型微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng). 2013(01)
[9]基于統(tǒng)計(jì)學(xué)的最近鄰查詢中維數(shù)災(zāi)難的研究[J]. 薄樹(shù)奎,李盛陽(yáng),朱重光. 計(jì)算機(jī)工程. 2006(21)
[10]基于模塊2DPCA的人臉識(shí)別方法[J]. 陳伏兵,陳秀宏,張生亮,楊靜宇. 中國(guó)圖象圖形學(xué)報(bào). 2006(04)
碩士論文
[1]高分辨率光學(xué)遙感圖像艦船檢測(cè)研究[D]. 劉昱龍.廈門(mén)大學(xué) 2017
[2]人臉識(shí)別中特征提取算法的研究及應(yīng)用[D]. 黃燕琪.南昌航空大學(xué) 2015
[3]主成分分析法研究及其在特征提取中的應(yīng)用[D]. 陳佩.陜西師范大學(xué) 2014
[4]基于機(jī)器視覺(jué)的大張印刷質(zhì)量光電檢查系統(tǒng)研究[D]. 潘明.電子科技大學(xué) 2011
本文編號(hào):3005184
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/zidonghuakongzhilunwen/3005184.html
最近更新
教材專著