自适应免疫算法的SVME用于水下目标识别

针对用支持向量机集成提高水下目标识别正确率会使识别系统更加复杂的问题,提出了一种以自适应免疫算法(AIA)的支持向量机选择性集成(SVME)算法(即AIA-SVME算法)进行分类器优化选择,对实测水下目标声信号进行分类识别.与分类器全部集成的识别实验对比证明,该算法在选择9%的分类器后仍可以达到分类器全部集成的识别效果,不仅保证了识别精度,还使得识别系统大幅度精简,节省在线识别的时间.该研究对于水下目标分类决策优化集成的新方法探索具有重要理论价值和实际意义.     

基于形状相似度的水下目标识别算法

在水下声纳图像目标检测与识别中,水下目标的识别问题是关键技术之一。基于形状相似度的概念,提出一种新的水下目标形状分类算法。首先对检测到的水下目标阴影区域进行规格化处理,采用改进的形状上下文方法对常见水下目标形状进行分类识别。与传统形状上下文方法相比,改进后的算法具有旋转不变性和模板自适应更新能力。通过对球形、圆柱形和圆台形三类目标的阴影区域进行仿真分类计算可知,该方法具有仿射不变性,分类准确率较高。     

基于SVDD的多设备故障源识别定位方法研究

对于由多个设备组成的系统,检测的快速性和面临的小样本限制是进行声学故障源识别通常要考虑的两个重要问题。本文以线谱增强类声学故障为研究对象,提出了一种基于支持向量数据描述（SVDD）的故障源识别定位方法。该方法依据正常样本建立数据描述模板,对线谱增强类声学故障的出现进行识别,然后通过与各个设备上测得的传感器信号联合分析,实现了故障设备的准确定位。实验结果表明该方法具有较好的工程应用性。     

一种水下多亮点目标模拟器的设计

以物理声学法为基础,推导了典型的多亮点水下目标回波的参数计算公式,利用MATLAB仿真验证了不同的入射角对该多亮点模型的影响,给出了水下目标回波的仿真结果。在此基础上,设计了基于线列阵的多亮点目标模拟系统的总体技术方案,提出了解决系统实时性等问题的具体办法。     

遗传特征选择方法在水下目标识别中的应用

为了改善分类器的性能,提高水下目标识别的正确率,文中研究了遗传特征选择方法在水下目标识别中的应用,设计了一个新的合适度函数作为评价特征子集的准则。对wine数据集和海上实测的舰船辐射噪声数据集的仿真实验之结果表明,该方法可以选择出描述目标的有效特征子集,降低了特征集的维数,从而改善了分类器的性能。     

用于水声目标识别的自适应遗传样本选择算法

针对训练样本集中含有噪声样本、冗余样本以及无关样本,导致分类系统分类性能下降、不稳定的水声目标识别问题,提出了一种新的自适应遗传样本选择算法(Adaptive Genetic Instance Selection Algorithm, AGISA)。算法先随机生成初始种群,接着利用设计的遗传算子(跨代选择、自适应交叉和简化最近邻变异)指导种群进化,每代中对分类贡献大且选择样本数目少的个体适应度值高。提取了实测3类水声目标的多域特征,进行样本选择和分类识别仿真实验,结果表明：AGISA可以选出有效样本子集,在样本维数下降约73%的情况下,支持向量机分类器的正确分类率能提高约2.5%;并且AGISA具有较好的收敛性、稳定性,所得优化样本子集具有较好泛化能力且能明显减少分类的时间。     

基于统计特征的水下目标一维距离像识别方法研究

目标探测与识别是水下预警监视、信息对抗的重要组成部分。针对水下目标一维距离像识别问题,通过提取目标的长度、重心、高阶中心矩等特征,分析了所提取特征的统计分布特性,利用假设检验构建了目标识别特征的统计模型。结合Bayes统计分类器开展了5类水下目标的识别实验,并与基于距离像回波匹配相关的识别方法进行对比分析,对比结果显示所提出的方法在识别率和运算量方面均有明显改善。     

用于水声目标识别的近邻无监督特征选择算法

针对水声目标数据的特征冗余问题,提出一种新的近邻无监督特征选择算法。首先利用顺序向后特征搜索算法生成原始特征集的子集,然后利用基于代表近邻选取方法的特征评价机制评价特征子集的优越性。使用实测水声目标数据集和声呐数据集进行特征选择和分类实验,在保持支持向量机平均分类正确率几乎不变的情况下,特征数目分别降低了90%和75%。结果表明,该算法选择出的特征子集,在去除冗余特征后有效地提高了后续学习算法的效率。     

基于Gabor和LIOP特征的多视角目标识别

针对被检测目标在视角变化和遮挡时较难识别的问题,提出联合利用Gabor特征和视角变换时共有的LIOP特征对目标进行多角度识别的新算法。首先,用4个方向、16个尺度的二维Gabor滤波器组对输入图像进行滤波,得到64组含有方向信息的Gabor特征响应图,进而对相邻尺度和相应位置计算局部响应最大值,得到具有尺度及平移不变的特征向量。其次,通过几何变换算法获得不同视角下的LIOP特征向量。然后,为了降低时间复杂度,通过主成分分析算法对联合特征降维。最后,把降维后的特征向量输入支持向量机(SVM)进行训练学习,得到检测器模型。为了定量评估算法精度和鲁棒性,在Caltech-101和UIUC car两个标准数据库进行测试,实验结果表明,本文在两个标准数据集上的平均识别率分别达到了92.1%和95.4%,能较好检测不同尺度、不同角度的目标。     

一种视听融合的水下目标识别方法研究

特征提取是水下目标识别研究中最为关键的技术之一,特征参数的优劣将直接决定分类识别系统的性能。将声信号的听觉与视觉感知特征结合,应用于水下目标识别,通过实验得出如下结论,相比于单独应用听觉特征,融合特征的平均识别率能提高4%~6%以上,特别是将听觉特征与声谱图的Gabor小波变换特征、灰度-梯度共生特征进行融合后,分类性能较好,平均达到87%以上。     

小波包分形与支持向量机在水声目标识别中的应用研究

水声目标分类识别是公认的水声信号处理难题,船舶辐射噪声是一种非线性非平稳信号,具有一定的混沌特性,更好地认识船舶辐射噪声的非线性性质,有助于更好地寻找有效的水声目标检测及识别算法。为了解决水声目标的分类识别问题,提出了利用小波包分形和支持向量机组合进行水声目标识别。利用小波包分解得到目标辐射噪声不同频带内信号分形维数作为特征矢量,并输入到支持向量机实现目标分类,实验结果表明,小波包分形和支持向量机的结合有比较好的分类识别效果,有一定的实际应用价值。     

基于EK-NN的水声目标识别算法研究

针对水声目标信号复杂、样本获取难度大且富含不确定信息的问题,研究了一种新的证据K类近邻识别算法(Evidence K Nearest Neighbor,EK-NN)。首先在水声目标的各类训练样本中,根据特征距离大小选取待识别目标的K近邻,并构造其基本置信指派函数。然后使用证据理论中的Dempster-Shafer(D-S)规则对各类别下的近邻证据进行组合,最后再应用冲突置信的比例分配规则5(Redistribute Conflicting mass proportionally rule5,PCR5)将所有类别的组合证据进行融合,并根据融合结果和所设立的分类规则来判断目标的类别属性。根据水声目标实测数据,将新算法与其他几种常见的水声目标识别算法进行了对比分析,结果表明新算法能有效提高识别的准确率。     

基于支持向量机改进算法的船舶类型识别研究

利用船舶目标辐射噪声DEMON谱特征,采用改进的支持向量机算法,实现了对船舶目标的分类识别研究。针对支持向量机算法对噪声比较敏感和最优分类面求解时约束较多不利于支持向量机最优分类面寻优的问题,在保持支持向量稀疏性和应用径向基核函数的条件下,对支持向量机算法在松弛变量和决策函数两方面进行了改进,提出了基于径向基核函数的齐次决策二阶损失函数支持向量机改进算法,并应用于利用船舶目标辐射噪声DEMON谱进行船舶目标类型分类识别实验。理论分析、数据仿真与实验结果表明,该改进算法实现了在二次规划中的较少约束条件下最优分类面求解,具有模型参数寻优空间广阔、总体分类性能优的特点,其分类性能优于原支持向量机算法,是一种适合于船舶辐射噪声DENOM分类识别的有效的支持向量机改进算法。     

一种基于VGGish神经网络的水声目标识别方法

水声目标智能识别是水声装备智能化的重要组成部分,深度学习则是实现水声目标智能识别的重要技术手段之一。当前水声目标智能识别经常面临数据集较小带来的训练样本量不足的情况,针对小数据集识别中存在的因过拟合导致模型泛化能力不足,以及输入的水声信号二维谱图样式不统一的问题,文章提出了一种基于VGGish神经网络模型的水声目标识别方法。该方法以VGGish网络作为特征提取器,并在VGGish网络前部加入了信号预处理模块,同时设计了一种基于传统机器学习算法的联合分类器,通过以上措施解决了过拟合问题和二维谱图样式不统一问题。实验结果显示,该方法应用在ShipsEar数据集上得到了94.397%的识别准确率,高于传统预训练-微调法得到的最高90.977%的准确率,并且在相同条件下该方法的模型训练耗时仅为传统预训练-微调方法的0.5%左右,有效提高了识别准确率和模型训练速度。     

多彩色空间相关分析的人脸识别算法

人脸识别是当前人工智能和模式识别的研究热点,得到了广泛的关注.基于对不同色彩空间数据的分析,论文提出了多彩色空间典型相关分析的人脸识别方法.文中对2维的Contourlet变换特性进行了分析和讨论,利用Contourlet的多尺度,方向性和各向异性等特点,提出了一种基于Contourlet变换的彩色人脸识别算法.算法对原图进行Contourlet分解,对分解得到的低频和高频图像进行cca分析.典型相关分析是一种有效的分析方法,其实际应用十分广泛.低频系数反映图像的轮廓信息,高频系数反映图像的细节信息,使用cca充分利用不同频率的信息,使不同色彩空间的不同分辨率图形的相关性达到最大,得到投影系数,最后,采用决策级最近邻分类器完成人脸识别.在对彩色人脸数据库AR的识别实验中,该算法识别率达到98％以上,与传统算法相比,该算法不仅既有良好的识别结果,而且具有很快的运算速度.     

基于Gram—Schmidt正交化算法的水下目标回波检测

提出了一种基于Gram-Schmidt正变化算法的水下目标回波检测方法．该方法利用Gram—Schmidt正变化算法实现对干扰背景的预白化，通过归一化匹配滤波器可完成对水下目标回渡的检测．对仿真数据和实验数据的处理验证了该方法的有效性．