基于GPU加速的粒子滤波多说话人跟踪算法及其应用

为了解决粒子滤波多说话人跟踪过程中粒子易发散导致多目标跟踪精度低的问题,提出了并行粒子滤波和基于GPU的K-均值聚类的多声源定位方法。该方法首先分析了粒子滤波在实现多目标跟踪时,进行数据关联的过程产生较大的计算量,并且出现多个目标时,粒子会逐渐发散。针对计算量大和粒子发散的问题,提出了一种并行粒子滤波和K-均值聚类的方法。实验表明,随着粒子数和目标数的增加,计算量以指数增加,并且粒子发散严重,采用基于GPU的K-均值聚类方法的粒子滤波多说话人跟踪方法,相比传统粒子滤波跟踪方法具有更收敛的粒子集并且跟踪精度较高。     

基于犹豫模糊语言术语集的正交模糊聚类算法

犹豫模糊语言术语集（Hesitance Fuzzy Linguistic Term Sets,HFLTSs）允许决策者们用几个可能的语言术语来评估一个属性.近来,采用HFLTSs来进行模糊聚类分析的问题越来越受关注.考虑到目前基于HFLTSs的模糊聚类算法还存在计算复杂度高的问题,提出了一种新的正交模糊聚类算法：首先计算样本之间的距离测度得到距离测度矩阵,接着计算其等价矩阵;然后确定置信水平值,通过置信水平值对等价矩阵进行切割;最后根据切割矩阵的列向量之间的正交关系来确定对应样本是否可以放在同一个类别,以此得到聚类结果.该算法步骤简单,计算复杂度低,并且适合于数据量大的模糊聚类问题.本文末尾将通过一个实例结合k-means聚类算法证明该算法的可行性和高效性.     

基于字符图像分割的打印文件识别方法

针对目前的打印文件识别方法受限于样本中必须有相同字符的问题,提出一种基于字符图像分割的打印文件识别方法。通过k-means算法对字符图像进行分割,分别对不同区域提取局部二值模式纹理特征,从而消除字符结构对识别结果的影响。研究了单一区域的特征集和组合特征集的分类识别效果,实验结果表明,该方法在样本中无相同字符的情况下,能够得到较高的识别准确率。     

基于谱残差和聚类法的运动目标检测研究

传统基于特征点匹配的目标检测算法目标识别率低、误检率较高是因为特征点匹配不准确、目标轮廓不连续。针对这一问题,分别引入谱残差算法和k means聚类算法,并加以改进,提出一种基于谱残差算法和k means聚类算法的运动目标检测算法。具体方法是：首先,每隔两帧提取加速鲁棒特征SURF并对图像配准,再对帧差结果采用谱残差算法提取视觉显著性特征,去除因匹配不准确造成的噪点和伪运动目标;其次,形态学处理之后引入改进后的k means聚类算法,对不连续的轮廓进行聚类;最后形成完整的目标。实验显示,本文算法目标识别率达到90.61%,误检率达到21.25%,分别优于传统基于SURF特征的运动目标检测算法66.60%的识别率、31.91%的误检率和基于新的局部不变性特征ORB匹配的目标检测算法87.573%的识别率、26.80%的误检率。虽然该算法平均运行时间为18 fps,但仍可以满足视频流畅的需求,因此动态背景下该算法可做为一种有效的运动目标检测算法使用。     

基于自适应SLIC的人体标准姿势图像分割

为了提高在复杂背景下人体图像分割的精度,提出了一种新的人体图像分割算法.该算法针对简单线性迭代算法（SLIC）在进行超像素块分割时需指定像素块个数的问题,借鉴CV能量模型,通过将图片极小化为多个区域进行水平集迭代分割,从而构造出自适应的超像素块,使得分割后的每个超像素块更贴合图像中的单个色块.然后结合人体平均模板,在图片上标记出感兴趣的人体标准姿势区域,提高了算法对复杂背景的抗干扰能力.最后利用k-means聚类算法将每个超像素块作为节点进行聚类,实现标准人体图像分割.在不同环境下采集多组图片进行实验,结果表明：该算法在保证了图像分割效率的情况下,提高了人体标准姿势的分割精度,对色度丰富的复杂背景抗干扰能力强.     

学生消费行为的聚类分析优化研究和应用

基于现有的数据挖掘技术,采用优化初始聚类中心的方法来改进k-means聚类算法,对新疆农业大学学生一卡通消费数据进行研究和分析,为相关部门提供决策支持.首先,根据需求分析,选取部分学生于2014-2015学年在一卡通系统中产生的真实数据作为分析数据,并进行数据预处理,同时选择食堂消费次数和金额、超市消费次数和金额、就餐场所为特征属性;其次,使用改进的聚类算法进行分析,并且对比分析了基于三种距离度量方式下的k-means聚类算法;然后,得出分析结论,学生的食堂消费行为和超市消费行为;最后,探讨了如何根据分析所得结论为学校提供决策支持.     

基于Spark的并行k均值聚类模拟退火算法求解MMTSP

多起点闭回路多旅行商问题是旅行商问题的扩展。针对这个问题文中提出了一种基于Spark框架的并行k均值聚类模拟退火算法。该算法首先采用k均值聚类算法将所有城市分类,然后对应每个类建立一个旅行商问题,并通过一种改进的模拟退火算法对旅行商问题求解,MMTSP的解由这些类的最短路径之和计算得出。所提算法采用先聚类再执行模拟退火算法的求解策略可以极大的缩减模拟退火的搜索空间,并且由于Spark框架可以将聚类算法分好的若干类并行求解,从而更快的得到MMTSP问题的最优解。选取TSPLIB数据库中若干测试实例进行仿真实验,对求解精度和运行时间两个方面进行测试,与其他几种相关算法进行对比实验。实验结果表明,与目前FCMPGA、IPGA、IWO等算法相比,求解精度提高了5%~40%,求解效率上对比其他算法提升1~5倍,尤其在K值较大时表现更优。     

Co-Occurrence Histogram Based Ensemble of Classifiers for Classification of Cervical Cancer Cells

To explore the potential of conventional image processing techniques in the classification of cervical cancer cells, in this work, a co-occurrence histogram method was employed for image feature extraction and an ensemble classifier was developed by combining the base classifiers, namely, the artificial neural network (ANN), random forest (RF), and support vector machine (SVM), for image classification. The segmented pap-smear cell image dataset was constructed by the k-means clustering technique and used to evaluate the performance of the ensemble classifier which was formed by the combination of above considered base classifiers. The result was also compared with that achieved by the individual base classifiers as well as that trained with color, texture, and shape features. The maximum average classification accuracy of 93.44% was obtained when the ensemble classifier was applied and trained with co-occurrence histogram features, which indicates that the ensemble classifier trained with co-occurrence histogram features is more suitable and advantageous for the classification of cervical cancer cells.     

基于纹理基元块识别与合并的图像语义分割

针对当前像素级别的图像语义分割算法难以利用全局形状特征,导致分割对象轮廓模糊,造成错误识别的问题,提出一种区域级别的基于纹理基元块识别与合并的图像语义分割算法。该算法采用纹理基元等特征,考虑到相邻像素点间的相互关系,保留物体间的棱角和边缘信息,分割出轮廓清晰的对象。在MSRC图片库上进行实验,结果表明,该算法能对多种语义对象进行分割和识别,具有运行速度快、识别率高和分割效果好等优点。     

基于可拓距的改进k-means聚类算法

针对现有聚类算法在初始聚类中心优化过程中存在首个初始聚类中心点落于边界非密集区域的不足,导致出现算法聚类效果不均衡问题,提出一种基于可拓距优选初始聚类中心的改进k-means算法。将样本经典距离向可拓区间映射,并通过可拓侧距计算方法得到可拓左侧距及可拓右侧距;引入平均可拓侧距概念,将平均可拓左侧距和平均可拓右侧距分别作为样本密集度和聚类中心疏远度的量化指标;在此基础上,给出初始聚类中心选取准则。通过与传统k-means聚类算法进行对比,结果表明改进后的k-means聚类算法选取的初始聚类中心分布更加均匀,聚类效果更好,尤其在对高维数据聚类时具有更高的聚类准确率和更好的均衡性。