一种双向2DLPP算法及其在人脸识别中的应用

为了提高人脸识别方法对光照、姿态等外部因素的鲁棒性,本文在二维局部保持投影(2DLPP)算法的基础上进行改进,提出的一种双向2DLPP算法。与2DLPP算法不同的是,在求得行方向投影矩阵后,再求列方向的投影矩阵,得到图像的双向特征矩阵,以达到将样本降维的目的。实验结果表明,该方法具有较高的识别率对光照和姿态的变化具有一定的鲁棒性。     

基于L1范数的分块二维局部保持投影算法

针对高维输入数据维数较大时可能存在奇异值问题,同时为提高算法的运算效率以及算法的鲁棒性,提出了一种基于L1范数的分块二维局部保持投影算法B2DLPP-L1。传统的局部保持投影算法为避免出现奇异值问题,首先运用主成分分析算法将高维数据投影到子空间中,然而这种方式将会造成高维数据中部分有效信息的流失,B2DLPP-L1算法选择将二维数据直接作为输入数据,避免运用向量形式的输入数据时可能造成的数据流失;同时该算法对二维输入数据进行分块处理,将分块后的数据块作为新的输入数据,之后运用基于L1范数的二维局部保持投影算法对其进行降维。理论上,B2DLPP-L1算法能够较好地对数据进行降维,不仅能够保持高维数据中的有效信息,降低计算复杂程度,提高算法的运行效率,同时还能够克服存在外点情况下分类准确率较低问题,提高算法的鲁棒性。通过选择不同的人脸数据库进行实验,实验结果表明,在存在外点的情况下,运用最近邻分类器时能够取得更高的分类准确率,同时所需的分类时间有所减少。     

基于无参数二维判别局部保持投影算法的人脸识别

通过向二维局部保持投影（2D-LPP）算法中引入类间约束和类标识信息,得到二维判别局部保持投影（2D-DLPP）算法,使它拥有更多的判别信息。但它却面临复杂的参数选择问题,这使得它在解决识别问题时受到限制。为解决此问题,构造无参数的相似矩阵,提出无参数的二维判别局部投影（无参数2D-DLPP）算法。在Yale和ORL人脸库上的仿真实验结果表明,该算法与二维判别局部保持投影（2D-DLPP）、二维局部保持投影法（2D-LPP）和二维线性判别分析法（2D-LDA）相比能够取得更高的识别率。     

双向二维局部保持鉴别投影应用于人脸识别

双向二维局部保持映射（双向2DLPP）与二维局部保持映射（2DLPP）比较,双向2DLPP同时对图像的行方向和列方向进行降维处理,可以采用较少的系数有效地表示图像。为了进一步增强双向2DLPP算法的分类能力,将双向2DLPP所提取的特征采用线性判别式分析（LDA）进行分类,从而形成了一种新的监督算法：鉴别双向二维局部保持投影。理论分析表明,无论在计算量还是内存要求方面,所提鉴别双向二维局部保持投影算法比双向2DLPP和主成分分析+线性判别式分析（PCA+LDA）要少,而且在ORL 和Yale数据库上的人脸识别实验表明,新算法的识别性能比双向2DLPP和PCA+LDA算法要好,且具有较少的计算复杂度。     

流形降维最小二乘回归子空间分割

子空间分割方法一直是一种重要的机器学习方法,这些方法在人脸识别和基因表达数据识别等研究中有较好的聚类准确率。然而,这些方法在对高维小样本数据进行聚类时难以取得理想的结果。为了解决这些问题,借鉴流形降维中的局部保持投影法和最小二乘回归子空间分割法,提出流形降维最小二乘回归子空间分割法。该方法通过局部保持投影进行降维,再利用最小二乘回归子空间分割方法实现聚类。在6个生物基因表达数据集和2个图像数据集上的实验表明了该方法的有效性。     

基于改进结构保持数据降维方法的故障诊断研究

传统基于核主成分分析(Kernel principal component analysis,KPCA)的数据降维方法在提取有效特征信息时只考虑全局结构保持而未考虑样本间的局部近邻结构保持问题,本文提出一种改进全局结构保持算法的特征提取与降维方法.改进的特征提取与降维方法将流形学习中核局部保持投影(Kernel loc...     

应用于人脸识别的改进局部保持投影算法

局部保持投影算法（locality preserving projections,LPP）作为降维算法,在机器学习和模式识别中有着广泛应用。在识别分类中,为了更好的利用类别信息,在保持样本点的局部特征外,有效地从高维数据中提取出低维的人脸图像信息并提高人脸图像的识别率和识别速度,使分类达到一定优化,基于LPP算法结合流形学习思想,通过构造一种吸引向量的方法提出一种改进的局部保持投影算法（reformation locality preserve projections ,RLPP）。将数据集利用极端学习机分类器进行分类后,在标准人脸数据库上的进行试验,实验结果证明,改进后算法的识别率优于LPP算法、局部保持平均邻域边际最大化算法和鲁棒线性降维算法,具有较强的泛化能力和较高的识别率。     

基于双向压缩二维保局投影的人脸识别方法

二维保局投影(2DLPP)只在图像的横向进行数据压缩,提取的特征维数较高,针对该问题,结合二维保局投影和可选的二维保局投影,提出双向压缩二维保局投影((2D)2LPP)算法。该算法从横向和纵向2个方向实施2DLPP,使图像的横向和纵向的维数都得到有效的约简。实验结果表明,(2D)2LPP在识别率和识别时间上都优于2DLPP和A2DLPP。     

面向酉子空间的二维判别保局投影的人脸识别*

保局投影算法（LPP）在人脸识别中具有较好的识别性能,但它是一种非监督学习,并且在具体实现时需要把图像转换为向量,破坏了图像的像素结构,这显然不利于模式识别。针对这些问题,提出基于酉子空间的二维判别保局算法,不仅在判别保局算法的基础上增加了类别信息,而且直接在灰度矩阵上进行水平和垂直方向上的二维保局投影。该方法构造酉空间上的复向量后再运用线性判别分析提取特征。在ORL、Yale和XJTU人脸库中验证了算法的正确性和有效性,其识别率比传统的2DLDA和2DLPP等方法提高4～5个百分点。     

一种增量式类内局部保持降维算法

针对在线学习中的算法效率问题,提出了一种增量式类内局部保持降维算法.该算法综合考虑了基于QR分解的降维算法与保类内Fisher判别分析法的优点,根据训练过程中新增的样本进行投影矩阵在线更新,克服了传统的批量式训练方法在线学习时计算量过分冗余的缺陷.同时,通过兼顾输入样本的局部结构和全局分布状态,使得该算法能够有效地应用于多簇、重叠的数据形态.在ORL人脸库和COIL20图像库上的实验表明,该增量式算法不仅在降维效果上基本与批量式算法保持一致,而且具有较大的效率优势.     

基于多特征i-vector的短语音说话人识别算法

当测试语音时长充足时,单一特征的信息量和区分性足够完成说话人识别任务,但是在测试语音很短的情况下,语音信号里缺乏充分的说话人信息,使得说话人识别性能急剧下降。针对短语音条件下的说话人信息不足的问题,提出一种基于多特征i-vector的短语音说话人识别算法。该算法首先提取不同的声学特征向量组合成一个高维特征向量,然后利用主成分分析（PCA）去除高维特征向量的相关性,使特征之间正交化,最后采用线性判别分析（LDA）挑选出最具区分性的特征,并且在一定程度上降低空间维度,从而实现更好的说话人识别性能。结合TIMIT语料库进行实验,同一时长的短语音（2 s）条件下,所提算法比基于i-vector的单一的梅尔频率倒谱系数（MFCC）、线性预测倒谱系数（LPCC）、感知对数面积比系数（PLAR）特征系统在等错误率（EER）上分别有相对72.16%、69.47%和73.62%的下降。不同时长的短语音条件下,所提算法比基于i-vector的单一特征系统在EER和检测代价函数（DCF）上大致都有50%的降低。基于以上两种实验的结果充分表明了所提算法在短语音说话人识别系统中可以充分提取说话人的个性信息,有利地提高说话人识别性能。     

Cross grouping strategy based 2DPCA method for face recognition

Grouping strategy exactly specifies the form of covariance matrix, therefore it is very essential. Most 2DPCA methods use the original 2D image matrices to form the covariance matrix which actually means that the strategy is to group the random variables by row or column of the input image. Because of their grouping strategies these methods have two main drawbacks. Firstly, 2DPCA and some of its variants such as A2DPCA, DiaPCA and MatPCA preserve only the covariance information between the elements of these groups. This directly implies that 2DPCA and these variants eliminate some covariance information while PCA preserves such information that can be useful for recognition. Secondly, all the existing methods suffer from the relatively high intra-group correlation, since the random variables in a row, column, or a block are closely located and highly correlated. To overcome such drawbacks we propose a novel grouping strategy named cross grouping strategy. The algorithm focuses on reducing the redundancy among the row and the column vectors of the image matrix. While doing this the algorithm completely preserves the covariance information of PCA between local geometric structures in the image matrix which is partially maintained in 2DPCA and its variants. And also in the proposed study intra-group correlation is weak according to the 2DPCA and its variants because the random variables spread over the whole face image. These make the proposed algorithm superior to 2DPCA and its variants. In order to achieve this, image cross-covariance matrix is calculated from the summation of the outer products of the column and the row vectors of all images. The singular value decomposition (SVD) is then applied to the image cross-covariance matrix. The right and the left singular vectors of SVD of the image cross-covariance matrix are used as the optimal projective vectors. Further in order to reduce the dimension LDA is applied on the feature space of the proposed method that is proposed method + LDA. The exhaustive experimental results demonstrate that proposed grouping strategy for 2DPCA is superior to 2DPCA, its specified variants and PCA, and proposed method outperforms bi-directional PCA + LDA.     

基于word2vec和SVMperf的中文评论情感分类研究

利用有监督的机器学习的方法来对中文产品评论文本进行情感分类,该方法结合了word2vec和SVMperf两种工具。先由word2vec训练出语料中每个词语的词向量,通过计算相互之间的余弦距离来达到相似概念词语聚类的目的,通过相似特征聚类将高相似度领域词汇扩充到情感词典;再使用word2vec训练出词向量的高维度表示;然后采用主成分分析方法(PCA)对高维度向量进行降低维度处理,形成特征向量;最后使用两种方法抽取有效的情感特征,由SVMperf进行训练和预测,从而完成文本的情感分类。实验结果表明,采用相似概念聚类方法对词典进行扩充任务或情感分类任务都可以获得很好的效果。     

Extraction of Speaker Features from Different Stages of DSR Front-Ends for Distributed Speaker Verification

The ETSI has recently published a front-end processing standard for distributed speech recognition systems. The key idea of the standard is to extract the spectral features of speech signals at the front-end terminals so that acoustic distortion caused by communication channels can be avoided. This paper investigates the effect of extracting spectral features from different stages of the front-end processing on the performance of distributed speaker verification systems. A technique that combines handset selectors with stochastic feature transformation is also employed in a back-end speaker verification system to reduce the acoustic mismatch between different handsets. Because the feature vectors obtained from the back-end server are vector quantized, the paper proposes two approaches to adding Gaussian noise to the quantized feature vectors for training the Gaussian mixture speaker models. In one approach, the variances of the Gaussian noise are made dependent on the codeword distance. In another approach, the variances are a function of the distance between some unquantized training vectors and their closest code vector. The HTIMIT corpus was used in the experiments and results based on 150 speakers show that stochastic feature transformation can be added to the back-end server for compensating transducer distortion. It is also found that better verification performance can be achieved when the LMS-based blind equalization in the standard is replaced by stochastic feature transformation.     

基于Word2Vec词嵌入和高维生物基因选择遗传算法的文本特征选择方法

文本特征是自然语言处理中的关键部分。针对目前文本特征的高维性和稀疏性问题,提出了一种基于Word2Vec词嵌入和高维生物基因选择遗传算法（GARBO）的文本特征选择方法,从而便于后续文本分类任务。首先,优化数据输入形式,使用Word2Vec词嵌入方法将文本转变成类似基因表示的词向量;然后,将高维词向量模拟基因表达方式进行迭代进化;最后,使用随机森林分类器对特征选择后的文本进行分类。使用中文评论数据集对所提出的方法进行实验,实验结果表明了优化后的GARBO特征选择方法在文本特征选择上的有效性,该方法成功地将300维特征降低为50维更有价值的特征,分类准确率达到88%,与其他过滤式文本特征选择方法相比,能够有效地降低文本特征维度,提高文本分类效果。     

基于2DPCA和压缩感知的人脸识别方法

提出一种基于二维主成份分析(2DPCA)和压缩感知的人脸识别方法.阐述2DPCA提取特征向量的工作原理,利用压缩感知方法求解待识别图像在足够样本下的稀疏表示.由所有训练图的特征向量构成测量矩阵,将每一幅待识别图像的特征向量作为测量值,由压缩感知中求解的L1范数极小值得到待识别图像的编码信号,根据该编码信号识别人脸图像....     

二维PCA非参数子空间分析的人脸识别算法

提出一种结合二维PCA(2DPCA)的二维非参数子空间分析(2DNSA)人脸识别算法.利用2DPCA对原始图像矩阵进行特征降维,以降维后的特征为训练样本,进行二维非参数判别分析,并综合考虑类边界样本对分类的影响,采用2DNSA实现更合理的特征提取.基于Yale、LARGE人脸数据库的实验结果表明,与(2D)2pCA、2...     

Local fuzzy PCA based GMM with dimension reduction on speaker identification

To reduce the high dimensionality required for training of feature vectors in speaker identification, we propose an efficient GMM based on local PCA with fuzzy clustering. The proposed method firstly partitions the data space into several disjoint clusters by fuzzy clustering, and then performs PCA using the fuzzy covariance matrix on each cluster. Finally, the GMM for speaker is obtained from the transformed feature vectors with reduced dimension in each cluster. Compared to the conventional GMM with diagonal covariance matrix, the proposed method shows faster result with less storage maintaining same performance.     

基于增量流形学习的语音情感特征降维方法

非线性流形学习可以准确反映现实非线性数据本质并进行较好的降维,但在语音情感识别过程中难以有效处理不断增加的语音数据集,也不能充分利用训练过程中的情感特征信息。针对上述情况,提出一种基于增量流形学习的语音情感特征降维方法。该方法利用等距映射将训练样本特征维数降至目标维数后,通过增量流形学习的方法分批求得测试样本的低维特征。实验结果表明,相比同类方法,该方法具有较低的运算复杂度和较高的识别率。     

一个应用线性判别分析的关键词识别方法

关键词识别是一种特殊的语音识别技术,它旨在连续语音中通过对特征矢量的判别检测出感兴趣的词。论文给出一种新的检测方法,应用线性判别分析(LDA)对语音特征参数进行降维,使得分类更加清晰。通过实验表明了该方法提高了系统的性能。