熵域流形空间中的目标尺度感知策略

针对场景中不同目标的尺度感知问题,提出一种基于熵度量的场景目标尺度感知计算模型。通过对熵域空间中流形分布的统计特性分析,描述图像流形空间中的目标分布规律,在四叉树金字塔描述的基础上,依据尺度感知评价函数,形成了多目标尺度感知计算过程。实验结果说明,四叉树空间金字塔近似人类视觉感知的层次结构,基于熵域流形空间的目标描述可以有效实现目标尺度感知。     

基于流形学习的三维步态鲁棒识别方法

针对过去几乎都是在单目视觉的情况下进行步态识别研究的现状,提出一种基于立体视觉的步态识别方法。首先利用立体匹配技术获得人体轮廓的三维信息,并据此构造出三维人体轮廓描述子以获取人体的步态特征。接着通过平滑、去噪等预处理手段抑制噪声的影响,并采用流形学习构建低维流形进行特征降维。最后将最近邻分类器和最近邻模板分类器用于识别过程。采用该方法在PRLABⅡ立体步态数据库和不规则测试数据集ExN上进行实验,获得较高的识别率。实验结果表明,文中所提出的方法具有与行人行走路径到摄像机之间的距离无关的特点,且对于不完整的残缺步态序列、行人行为姿态的变化、携带物品和服饰变化等具有较强的鲁棒性。     

基于改进的保局投影视频特征提取

提出一种视频镜头特征提取方法。针对保局投影变换要预先指定降维后的维数和近邻参数K,根据降维前后的结构误差提出确定最佳降维维数的方法,结合各个数据点邻域的统计特征实现近邻参数K的动态选择。在此基础上,将多个视频镜头的高维特征投影到低维空间获得最佳投影矩阵,新的视频特征根据此投影矩阵进行降维处理。对比实验结果表明,通过保局投影变换提取出来的特征比其它特征更加有利于视频的镜头分割。     

一种鲁棒的监督流形学习算法及其在植物叶片分类中的应用

结合数据点的类别信息、局部信息和数据点的可信度,给出一种测地距离定义。在此基础上,提出一种改进的鲁棒性监督等度规映射算法,并应用于植物叶片分类中。首先利用改进的等度规映射将叶片图像投影到低维流形空间。然后采用支持向量机分类器进行植物叶片图像分类与识别。最后利用20种实际植物叶片图像进行植物叶片图像分类实验。实验结果表明该方法是有效可行的。     

有监督S-kv-Isomap在入侵检测中的应用

入侵检测是计算机安全研究方面的热点领域,在入侵检测数据可视化和分类方面面临的问题是其高维特性。流形学习算法Isomap是有效的非线性降维工具。但是Isomap算法在实际应用中存在不能保证构造连通的邻接图和没有利用样本已知类别标记的缺点,针对上述缺陷提出了健壮的有监督S-kv-Isomap算法。该算法利用类别标记来指导降维,并且利用k-variable算法构造联通的邻接图。实验选用KDDCUP1999数据集,对四类入侵数据即Dos、R2L、Probe、U2R进行了可视化和分类研究。可视化中比较了S-kv-Isomap算法与kv-Isomap算法,前者具有更好的可视化效果。在分类研究中比较了S-kv-Isomap、kv-Isomap、SVM和k-NN算法,实验结果表明,S-kv-Isomap方法在入侵检测中不仅保持较高的入侵检测率,而且误警率很低。     

基于小世界模型的流形学习算法

等距特征映射(ISOMAP)不仅计算复杂度很高,而且缺乏对新样本的学习能力。基于标志点的ISOMAP(L-ISOMAP)通过只保持一些标志点之间的测地线距离有效地降低了复杂度,然而标志点集的随机选择常常会导致较差的嵌入结果。为此,提出了一种基于小世界模型的流形学习算法。根据小世界模型的原理,该算法仅仅保持每个样本点与其k个最近邻和一些随机选择的远点之间的测地线距离,采用最速梯度下降法优化来得到数据的低维表示。理论分析表明,该算法的计算复杂度远远低于ISOMAP的复杂度。利用应力函数和剩余方差对3个算法进行了比较。实验结果表明,从该算法得到的结果与从ISOMAP得到的结果相近,且优于从L-ISOMAP得到的结果。同时,该算法可以实现对新样本的学习,对噪声也不太敏感。     

改进的线性局部切空间排列算法

线性局部切空间排列算法（LLTSA）是一种能很好的适用于识别问题的非线性降维方法,但LLTSA仅仅关注了数据的局部几何结构,而没有体现数据的整体信息。本文提出了一种基于主成分分析（PCA）改进的线性局部切空间排列算法（P-LLTSA）,该算法在Linear-LTSA的基础上,考虑了样本的全局结构,进而得到更好的降维效果。在经典的三维流形和在MNIST图像库手写体识别的实验中,识别率较PCA、LPP,LLTSA有明显提高,证实了该算法在识别问题中的有效性。     

聚丙烯酰胺对高黏油-水环状流流动特性的影响

针对稠油水环输送的水环流动改进问题,提出稠油流动边界层在聚丙烯酰胺（PAM）水环作用下的模拟实验方法,基于自主研发设计的室内油-水两相流可视化环道实验装置,采用500#白油模拟旅大稠油,实验研究了稠油-水环状流外环水相中添加PAM前后的流型特征与阻力特性,评价了PAM对水环润滑的协同减阻效果,分析了PAM对水环流动稳定性的作用机理。实验结果表明：PAM对稠油-水环状流的流型特征与阻力特性均有显著影响,使环状流的分布区域缩小,其缩减区域转变为分层流和塞状流,当其为分层流时减阻作用丧失;当油相表观流速为0.23～0.90m/s时,PAM减阻率随含水率增加先迅速增大后缓慢减小,在测试范围内最高达35%。研究结果可为稠油水环输送工艺优化提供理论指导和技术支持,也可为稠油管输流动改进提供新理念与新方法。     

基于流形学习和隐Markov模型的故障诊断

为实现旋转机械故障诊断的自动化与高精度,提出基于正交邻域保持嵌入和连续隐Markov模型的模型诊断方法.将活动件故障振动信号进行经验模式分解并构造Shannon熵得到高维特征向量,利用正交邻域保持嵌入将高维特征向量约简为低维特征向量,并输入到各个状态连续隐Markov链进行旋转机械的故障模式识别.通过深沟球轴承故障诊断实例验证了该模型的有效性.     

油气润滑输送管内环状流的特性分析

根据滑动轴承润滑工况．提出了油气润滑输送管内环状流的转变机理,利用小扰动法,对环状流气液界面的稳定性进行分析,并依据液膜平均厚度沿周向的分布规律,分析了环状流的均匀性,为环状流在管道内正确输送提供理论依据,为油气润滑工况下滑动轴承的性能研究提供了前提条件。