核加权RX高光谱图像异常检测算法

提出了一种新的基于混合核函数的加权RX算法,用于高光谱图像异常检测.在将原始高光谱数据非线性映射到高维特征空间以挖掘高光谱图像波段间蕴含的非线性信息后,自适应地赋予特征空间RX算子中采样协方差矩阵各光谱向量相应的权值.权值的大小与光谱向量到质心的距离成反比,从而削减了协方差矩阵中异常数据比重,使加权协方差矩阵更好地表征背景数据分布.最后利用核函数性质将高维特征空间的内积运算转化为低维输入空间的核函数计算,并根据高光谱数据特点线性组合新型光谱核函数和径向基核函数以改善算法性能.为验证算法的有效性,利用真实的高光谱数据进行了仿真实验,结果表明该算法优于特征空间的RX算法,能检测到更多的异常目标.     

改进支持向量机在网络入侵检测中的应用

为提高网络安全性,提出一种改进支持向量机的网络入侵检测算法.首先采用核主成分分析提取网络数据重要特征,加快网络入侵检测速度,然后采用粒子群算法对支持向量机参数进行优化,提高网络检测正确率.仿真实验结果表明,改进支持向量提高网络入侵检测正确率,降低漏检率,同时加快了网络入侵检测速度,是一种有效、实时性较强的网络入侵检测算法.     

RX及其变种在高光谱图像中的异常检测

为了提高核RX算法在高光谱图像异常检测中的稳定性,将核矩阵正则化,并提出正则化的核RX算法(rkRX)。将规范化后的正则化RX算法和正则化的核RX算法融合改进,称为融合RX算法(mRX),该算法同时考虑了原始线性空间和高维特征空间的异常检测结果,使异常检测效果更加稳定。在仿真图像和真实高光谱图像的实验中,上述2种算法与原始的RX、正则化RX(rRX)和核RX(kRX)3种算法进行了比较,使用了双窗口技术和核主成分分析(KPCA)进行特征提取和基于高阶统计量的特征选择作为预处理来降低数据维数,并在未降维数据上比较上述5种算法。最后,使用ROC曲线评价检测效果,结果表明:提出的2种算法提高了检测效果并具有一定鲁棒性。     

改进粒子群算法的永磁同步电机PID控制器

采用粒子优化算法进行PID模糊控制训练能提高永磁同步电机的控制精度,提出一种基于改进粒子群算法的永磁同步电机PID控制方法,构建永磁同步电机PID模糊控制目标函数,选择电压、转矩、速度和电磁损耗等参数进行控制约束参量分析。采用改进的粒子群算法进行PID控制的加权训练,实现控制目标函数最优化求解,进行永磁同步电机PID控制律优化。实验结果表明,采用该控制方法进行永磁同步电机控制的调制性能较好,具有较好的输出增益,振荡较小,抗干扰能力较强。     

基于KELM_AdaBoost的网络入侵检测

针对AdaBoost网络入侵检测方法存在正确率低和误判率高的缺点,将核极限学习机引入AdaBoost,提出一种基于KELM_AdaBoost的网络入侵检测模型。核极限学习机作为AdaBoost的弱分类器,通过迭代动态调整样本间权重,加权组合获得网络入侵检测的强分类器。以KDD CUP99数据集为研究对象,选择检测率和误判率为评价指标,与KELM、ELM和AdaBoost算法对比可知,KELM_AdaBoost可以有效提高网络入侵检测的准确率和降低误判率,其网络入侵检测率高达98.41%,为网络入侵检测提供新的方法和途径。     

基于四阶累积量的波段子集高光谱图像异常检测

针对由于高光谱图像光谱和空间分布的复杂性导致核RX算法检测性能不高这一问题,提出了基于四阶累积量的波段子集非线性异常检测算法。首先先依据各相邻波段间的相关系数,将原始图像数据划分为多组波段子集;然后,利用主成分分析(PCA)构造的正交子空间对各波段子集进行背景抑制,得到图像误差数据;在此基础上,再次利用PCA提取各波段子集的特征信息,使异常目标信息集中于前面几个波段;最后,提取各子集主成分中含有最大四阶累积量值的波段,构成最优波段子集,并与核RX算法结合进行异常检测。利用真实的AVIRIS高光谱图像对算法进行仿真,结果表明,本文算法检测精度高,虚警率低,性能明显优于核RX算法。     

基于粒子群优化的直觉模糊核匹配追踪算法

针对现有直觉模糊核匹配追踪算法采用贪婪算法搜索最优基函数而导致学习时间过长的问题,汲取了粒子群优化算法全局搜索能力强、收敛速度快的优势对最优基函数的搜索过程进行优化,提出了一种基于粒子群优化的直觉模糊核匹配追踪算法,并将该算法应用于时效性要求更高的空天目标识别领域.实验结果表明,与传统方法相比,本文方法在识别率相当的情况下有效缩短一次匹配追踪时间,计算效率明显提高,且所得模型具有稀疏性好,泛化能力高等优点,特别适用于兼顾识别率和实时性的应用领域.     

基于光谱角背景纯化的高光谱异常检测算法

为了解决利用高光谱图像进行异常检测时结果不准确、虚警率较高的问题,提出了一种基于光谱角背景纯化的异常检测算法。该算法以局部RX算法为基础,根据光谱角距离分离出内外窗口间背景像元中的异常成分,得到纯化后的背景像元,然后进行异常检测。为验证算法的有效性,选取了两组机载可见光/红外光成像光谱仪真实高光谱数据进行仿真实验,并与经典的全局RX、局部RX算法进行对比。结果表明,与局部RX算法相比,该算法在两组数据下的曲线下面积分别提高了0.0317和0.0053。这些结果为下一步的研究方向提供了参考。     

基于混合核函数的LSSVM网络入侵检测方法

针对常规网络入侵检测算法检测率低、误报率高以及检测效率低下等问题,在此使用基于混合核函数的最小二乘支持向量机作为网络入侵检测模型的核心算法,使用粒子群优化算法对最小二乘支持向量机的各个参数进行优化。使用著名的KDD CUP99数据库中的部分数据样本对网络入侵检测模型进行训练和测试,以验证所提出网络入侵检测方法的性能。测试实验结果表明,提出的基于混合核函数的PSO-LSSVM算法具有更好的检测性能,提高了检测系统的检测率。     

融合视觉注意机制的高光谱RX异常检测算法

视觉注意机制具有快速引导关注到重点区域的特性,将其引入高光谱图像异常检测中具有可行性。本文从采样方式、波段选取、融入局部光谱特征3方面构建更适用于计算高光谱图像显著性的视觉注意机制模型。针对经典的基于高斯统计分布假设的RX异常检测算法在背景参数估计中易受潜在异常干扰的问题,利用视觉显著性结果对原图像进行高斯加权,在加权后图像中进行背景均值与协方差的重新估算,进而使用更精确的背景参数对原图像进行RX异常检测。在5个经典数据上的实验结果表明,本文方法有效地表现了潜在的异常目标,改进的RX异常检测算法具有更高的检测精度与更低的虚警率。     

利用背景残差数据检测高光谱图像异常

针对高光谱图像微小目标检测中存在的严重背景干扰问题,提出了一种基于背景残差数据的非线性异常检测算法.首先利用提取的背景光谱端元对图像各像元进行光谱解混,实现了目标信息和复杂背景信息的分离;接着将含有丰富目标信息的解混残差数据非线性映射到高维特征空间,可以充分挖掘高光谱图像波段间隐含的非线性信息,并在特征空间利用RX算子完成目标的检测,从而在抑制大概率背景信息的基础上有效地利用了高光谱图像波段间的非线性统计特性.为了验证算法的有效性,利用真实的AVIRIS数据进行了实验研究,并与经典RX算法、未抑制背景的特征空间核RX算法的检测结果相比较,结果表明基于背景残差数据的检测算法具有良好的检测性能和较低的虚警,且运算复杂度较低.     

基于联合核协同的高光谱图像异常目标检测

在目前的高光谱图像异常目标检测算法中,通常 只考虑高光谱图像的光谱特性而忽 略其空间 特性,针对这一问题,提出了基于联合核协同的稀疏差异指数的检测算法。本文算法将核协 同与稀疏差异指数表示方法相结合,分别提出了光谱核协同和空间核协同的 稀疏差异 指数表示模型,进而提出了一种联合核协同的稀疏差异指数表示模型。在模拟的 高光谱图 像数据中,讨论了双窗口设计对所提出算法的检测结果的影响;在真实的AVIRIS高光谱图像 仿真实 验中,分析了不同波段选择及主成分分析对检测结果的影响。结果表 明,所提出的算法检测精度高,虚警概 率低。     

Anomaly Detection for Hyperspectral Images Based on Robust Locally Linear Embedding

In this paper, anomaly detection in hyperspectral images is investigated using robust locally linear embedding (RLLE) for dimensionality reduction in conjunction with the RX anomaly detector. The new RX-RLLE method is implemented for large images by subdividing the original image and applying the RX-RLLE operations to each subset. Moreover, from the kernel view of LLE, it is demonstrated that the RX-RLLE is equivalent to introducing a locally linear embedding (LLE) kernel into the kernel RX (KRX) algorithm. Experimental results indicate that the RX-RLLE has good anomaly detection performance and that RLLE has superior performance to LLE and principal component analysis (PCA) for dimensionality reduction in the application of anomaly detection.     

量子粒子群和最小二乘支持向量机相结合的网络异常检测

为了提高网络安全性的异常入侵检测的准确率,提出一种量子粒子群算法（QPSO）优化最小二乘支持向量机（LSSVC）的网络异常检测方法（QPSO-LSSVC）.首先利用量子粒子群处算法对LSSVC模型参数进行搜索,选出最优参数,然后采用泛化性能力优异的LSSVC对网络入侵进行建模和检测.选取KDDCUP99数据对QPSO-LSSVC性能进行测试,实验结果表明,QPSO-LSSVC提高了网络异常检测准确率,降低了误报率,为网络安全提供了有效保证.     

基于光谱解译的高光谱图像奇异检测算法

奇异检测是高光谱图像的重要应用之一.针对目前研究中存在的问题,提出了一种新的基于光谱解译的奇异目标检测算法,用于高光谱图像处理.该算法利用光谱解译技术有效地实现了目标信息和复杂背景的分离,很好地抑制了背景对检测的干扰.解译后的误差数据仅包含丰富的目标信息且更好地服从高斯分布.利用主成分分析对解译误差数据进行变换,根据高阶统计量,定义局部平均奇异度来选择对于奇异检测最有效的主分量,并利用RX算子完成最终检测.为验证算法的有效性,利用真实的AVIR IS数据进行了仿真实验.结果表明该算法能够较大地改进经典RX算法的检测性能.     

数字调制识别SVM分类器参数优化及仿真

对于基于SVM数字信号调制识别分类器,参数选取过程中如何优化惩罚因子和径向基核函数参数问题,提出了一种改进算法。该算法将自适应惯性权重粒子群算法和k折交叉验证法结合,利用交叉验证法计算粒子适应度值,通过粒子群算法实现最优参数值搜索,最终得到分类器惩罚因子和径向基核函数参数最优值。仿真结果表明,该算法性能明显优于网格搜索法和遗传算法。