一种基于EM算法的图像分割改进技术

图像分割是计算机视觉的基础,该文结合EM算法和PCA降维技术,给出了一种有效快速的进行图象分割的方法。该方法利用高斯混合模型对原始图像进行建模,通过EM算法将分割问题转化为参数最大似然估计的问题,同时采用PCA降维技术和随机采样来降低计算量。通过人工合成图象及真实图象的实际测试结果,验证了该算法的有效性和快速性。     

自适应梯度重建分水岭分割算法

目的 针对灰度分水岭算法存在过分割且难以直接应用到彩色图像分割的问题,提出一种自适应梯度重建分水岭分割算法。方法 该方法首先利用PCA技术对彩色图像降维,然后计算降维后的梯度图像,并采用自适应重建算法修正梯度图像,最后对优化后的梯度图像应用分水岭变换实现对彩色图像的正确分割。结果 采用融合了颜色距离、均方差和区域信息的性能指标和分割区域数对分割效果进行评估,对不同类型的彩色图像进行分割实验,本文算法在正确分割图像的同时获得了较高的性能指标。与现有的分水岭分割算法相比,提出的方法能有效剔除图像中的伪极小值,减少图像中的极小值数目,从而解决了过分割问题,有效提升了分割效果。结论 本文算法具有较好的适用性和较高的鲁棒性。     

基于AEI与(2D)2PCA的行为分类算法

提出一种基于行为能量图像(AEI)和双向二维主成分分析((2D)2PCA)的行为分类算法解决行为分类问题。该算法利用AEI作为识别特征,无需运动周期的分割,运用(2D)2PCA对特征空间降维,用最近邻方法分类。实验结果表明,该算法能以较少的运行时间获得较高的分类准确率。     

基于机器学习的图像压缩算法研究

爆炸式的图像增长对图像传输和存储能力提出了巨大挑战,图像压缩成为解决这类问题的重要技术之一。利用机器学习的方法来实现对图像的压缩,将图像压缩定义为一个降维问题;利用基于聚类的方法 (K-Means)和基于降维的方法 (PCA)对图像的矩阵值进行降维。实验表明,K-Means相对于PCA算法对图像压缩效果更好。实验还将压缩前后的图像进行了可视化对比,能更直观地对压缩前后的性能做对比。     

一种适合Web图像检索的图像降维算法研究

本文对现有Web图像检索技术现状进行了归纳，分析阐明了图像降维算法在基于内容的Web图像检索技术中的地位和作用。在介绍了几种经典图像降维方法后，重点介绍了国外近来提出的基于拉普拉斯特征值映射（LE）的图像降维算法。针对Web环境下图像检索必须进行剧烈降维的特点，本文进而对基于KL变换的主成分分析（PCA）算法和基于LE的图像降维算法进行了实验分析和比较。实验结果表明：对于需要进行维数剧烈缩减的Web图像检索来说，基于LE的图像降维算法可以获得最佳的效果。     

基于多级纹理频谱特征与PCA的人脸识别算法

针对主成分分析(PCA)算法在人脸识别中识别率低的问题,提出一种图像纹理频谱特征与PCA相结合的人脸识别算法。该算法利用纹理单元算子提取人脸图像纹理频谱特征,然后用PCA对所提取的特征降维,最后利用最近邻(KNN)分类器进行人脸识别。在ORL人脸库和Yale人脸库上对所提出的算法进行了测试,识别率均高于PCA、模块化二维PCA(M2DPCA)等方法,分别为96.5%和95%。实验结果表明了该算法的有效性和准确性。     

基于Quaternion-Gabor滤波器的彩色纹理分割算法研究

提出一种的简单快速的多通道Gabor滤波技术对彩色纹理进行分割。首先,通过DRBFT和IDRBFT对彩色纹理的进行多通道Gabor滤波,再运用PCA对滤波得到的特征向量进行降维,对降维后的特征向量进行k-mean聚类,最后再对聚类后的区域用mean shift进行平滑,通过对平滑后的区域进行边缘检测就可以得到不同纹理的边界。最后给出几种分割算法的实验结果比较,表明该算法对于分割彩色纹理还是非常有效的。     

基于MB-LBP算子和Multilinear PCA算法的人脸识别

针对运用MB-LBP算法提取的人脸特征维数较高、而直接用MB-LBP算法提取的特征进行人脸识别时计算量较大的问题,提出一种融合MB-LBP和Multilinear PCA算法的新的人脸识别方法。首先利用MB-LBP算法提取人脸图像的特征;然后用Multilinear PCA算法对提取的人脸特征进行降维;最后用最近邻分类器进行人脸识别。在FERET人脸库上进行验证,实验结果表明,该方法的识别率高于传统PCA、分块PCA、LBP和PCA相结合的方法。     

基于轮廓PCA的字母手势识别算法研究

提出了一种改进的手势检测识别算法。首先对采集的手势图像综合运用Krisch算子的背景差分与肤色分割等算法进行预处理,然后根据手势的方向去除胳膊等非目标,截取手型区域。最后对手型图像进行轮廓检测,根据手型轮廓的二值图像进行PCA降维,并与投影降维后的样本计算空间距离,从而进行手势分类。通过此方法可以快速、准确地检测到手型区域,识别手型含义,且具有实时性。     

基于PCA+LDA的热红外成像人脸识别

研究热红外成像人脸识别技术,提出一种基于主成分分析(PCA)和线性鉴别分析(LDA)的热红外成像人脸识别方法.针对热红外人脸图像的特点,首先对图像进行预处理得到一组标准热红外人脸图像,利用PCA算法对图像向量进行降维并提取其全局特征,对降维后的热红外人脸全局特征采用LDA算法训练生成一个使类间离散度最大、类内离散度最小的最佳分类器.最后,进行基于PCA+LDA的热红外人脸图像识别研究,实验结果表明该方法可获得较高的识别率.     

融入邻域作用的高斯混合分割模型及简化求解

目的 基于高斯混合模型（GMM）的图像分割方法易受噪声影响,为此采用马尔可夫随机场（MRF）将像素邻域关系引入GMM,提高算法抗噪性。针对融入邻域作用的高斯混合分割模型结构复杂、参数估计困难,难以获得全局最优分割解等问题,提出一种融入邻域作用的高斯混合分割模型及其简化求解方法。方法 首先,构建融入邻域作用的GMM。为了提高GMM的抗噪性,采用MRF建模混合模型权重系数的先验分布。然后,利用贝叶斯理论建立图像分割模型,即品质函数;由于品质函数中参数较多（包括权重系数,均值,协方差）、函数结构复杂,导致参数求解困难。因此,将品质函数中的均值和协方差定义为权重系数的函数,由此简化模型结构并方便其求解;虽然品质函数中仅包含参数权重系数,但结构比较复杂,难以求得参数的解析式。最后,采用非线性共轭梯度法（CGM）求解参数,该方法仅需利用品质函数值和参数梯度值,降低了参数求解的复杂性,并且收敛快,可以得到全局最优解。结果 为了有效而准确地验证提出的分割方法,分别采用本文算法和对比算法对合成图像和高分辨率遥感图像进行分割实验,并定性和定量地评价和分析了实验结果。实验结果表明本文方法的有效抗噪性,并得到很好的分割结果。从参数估计结果可以看出,本文算法有效简化了模型参数,并获得全局最优解。结论 提出一种融入邻域作用的高斯混合分割模型及其简化求解方法,实验结果表明,本文算法提高了算法的抗噪性,有效地简化了模型参数,并得到全局最优参数解。本文算法对具有噪声的高分辨率遥感影像广泛适用。     

基于PCA和GMM的图像分类算法

讨论了目标图像类和非目标图像类的分类方法.按统计学原理,如果图像类属于目标图像类,则提取图像中目标图像的特征,否则提取整幅图像的底层特征,基于主分量分析（PCA）的图像特征降维方法和高斯混合模型（GMM）分类器,提出了一种图像分类算法,该算法在标准的Corel图像库上进行了测试,并与其它基于GMM的方法进行了比较,实验结果表明了提出算法的有效性.     

基于投影熵特征的图像识别算法

原始定义下的投影熵特征对于图像信息利用不够充分,而且对图像缩放变换不具有不变性,针对这两方面的不足,给出了扩展规范化投影熵特征的定义,并将规范化后图像的局部投影熵特征向量用于图像识别;在进行图像识别时,利用期望最大化(EM)算法得到训练集图像局部投影熵特征的混合高斯概率分布模型,求取目标图像的相应特征到各个混合高斯函数的Mahalanobis距离,根据距离判别法原理得到目标图像所属类别。实验采用哥伦比亚大学计算机视觉数据库中的图像对算法进行验证,结果表明该算法具有较好的识别效果和良好的并行运算特性     

区域GMM聚类的SAR图像分割

高斯混合模型(GMM)聚类算法近年来广泛应用于图像分割领域。但在SAR图像分割中,由于忽略了图像像素间的空间相关性,使其对相干斑噪声十分敏感。提出一种基于区域的GMM聚类算法,它将空间相关性引入聚类分类中,利用分水岭分割得到基本同质区域,计算区域的灰度均值作为GMM聚类算法的输入样本,将聚类特征从像素水平提升到区域水平,减少了噪声对分割结果的影响;并将自身反馈机制引入期望最大化(EM)算法中,进一步提高了GMM模型参数估计的精度。还对合成图像和真实SAR图像进行了分割实验,结果表明新算法可有效地提高分割的     

Wavelet fuzzy LVQ based speaker verification system

This work evaluates the performance of speaker verification system based on Wavelet based Fuzzy Learning Vector Quantization (WLVQ) algorithm. The parameters of Gaussian mixture model (GMM) are designed using this proposed algorithm. Mel Frequency Cepstral Coefficients (MFCC) are extracted from the speech data and vector quantized through Wavelet based FLVQ algorithm. This algorithm develops a multi resolution codebook by updating both winning and nonwinning prototypes through an unsupervised learning process. This codebook is used as mean vector of GMM. The other two parameters, weight and covariance are determined from the clusters formed by the WLVQ algorithm. The multi resolution property of wavelet transform and ability of FLVQ in regulating the competition between prototypes during learning are combined in this algorithm to develop an efficient codebook for GMM. Because of iterative nature of Expectation Maximization (EM) algorithm, the applicability of alternative training algorithms is worth investigation. In this work, the performance of speaker verification system using GMM trained by LVQ, FLVQ and WLVQ algorithms are evaluated and compared with EM algorithm. FLVQ and WLVQ based training algorithms for modeling speakers using GMM yields better performance than EM based GMM.     

维纳滤波和调整EM算法在COSM中的应用

用基于深度变化成像模型的调整EM算法进行三维显微图像复原,不能更好地复原图像细节,而且耗时长。为提高图像的复原质量,缩短时间,提出把维纳滤波和调整EM算法相结合的算法。该算法首先利用加权小波去除图像的部分离焦模糊,再用维纳滤波算法进行滤波复原,最后用基于深度变化成像模型的调整EM算法对序列图进行复原。实验表明复原效果得到了明显改善,并减少了迭代次数,效率明显提高。     

基于在线分裂合并EM算法的高斯混合模型分类方法*

为了解决传统高斯混合模型中期望值EM处理必须具备足够数量的样本才能开始训练的问题,提出了一种新的高斯混合模型在线增量训练算法。本算法在Ueda等人提出的Split-and-Merge EM方法基础上对分裂合并准则的计算进行了改进,能够有效避免陷入局部极值并减少奇异值出现的情况;通过引入时间序列参数提出了增量EM训练方法,能够实现增量式的期望最大化训练,从而能够逐样本在线更新GMM模型参数。对合成数据和实际语音识别应用的实验结果表明,本算法具有较好的运算效率和分类准确性。     

基于GA-EM算法的GMM遥感影像变化检测方法*

提出了一种基于GA-EM算法的高斯混合模型(GMM)遥感影像变化检测方法。该方法采用主成分分析(PCA)与传统差值法相结合的方式构造差异影像;然后使用N个成分的GMM对差异影像分布进行建模;再利用进化的迭代方法对模型进行自适应参数估计;最后利用贝叶斯准则实现变化和未变化像元分布的变化检测结果。仿真结果表明,该方法对变化目标的检测有效而可靠,具有较大的实用价值。     

基于高斯混合模型的流量矩阵估算研究

针对源-目的流量估计解的不稳定性和求解方法的复杂性,提出一种基于高斯混合模型的流量矩阵估算算法,它充分利用高斯混合模型的物理意义,使数据聚类的次数减少,并利用Expectation-Maximization算法估算出模型的参数,提高求解的稳定性。实验结果证明了该方法的有效性。