紋理分析與模式分類.pdf

1、特征提取與模式分類是模式識(shí)別中的兩個(gè)基本問(wèn)題,也是該論文工作的主要線索.論文從紋理特征提取和紋理圖象分割入手,提出了一種基于最優(yōu)特征空間類間可分離性的濾波器組設(shè)計(jì)準(zhǔn)則,之后重點(diǎn)討論了基于核密度估計(jì)的非監(jiān)督聚類方法-均值移動(dòng)算法.我們還全面分析和完善了動(dòng)態(tài)均值移動(dòng)算法,并提出了特征空間重采樣策略,從而有效提高了均值移動(dòng)算法的分類速度.論文的主要工作包括:①研究了紋理圖象頻域特征的形成和提取,在此基礎(chǔ)上提出了一系列濾波器參數(shù)設(shè)計(jì)的準(zhǔn)則,目的

2、是在Fisher準(zhǔn)則的指導(dǎo)下構(gòu)造具有盡量好的類間可分性、相關(guān)性小,維數(shù)較低的特征空間.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,給出的濾波器組參數(shù)選擇標(biāo)準(zhǔn)在保持較好分割效果的情況下,能夠明顯降低分類器設(shè)計(jì)的復(fù)雜度和分類過(guò)程的計(jì)算量,從而提高紋理圖象分割的速度.②研究了均值移動(dòng)聚類算法的一些基本問(wèn)題.(1)分析了現(xiàn)有的帶寬選擇方法對(duì)于樣收斂的影響,并提出了一種具有更高優(yōu)化精度和適應(yīng)性的混合帶寬選擇方法.(2)嚴(yán)格證明了在采用二次核函數(shù)時(shí),樣本均值移動(dòng)的經(jīng)典優(yōu)化本質(zhì)-

3、牛頓法尋優(yōu)并對(duì)[51]中的"blurring process"進(jìn)行了深入的分析,在此基礎(chǔ)上提出了完整的動(dòng)態(tài)均值移動(dòng)算法,包括新的帶寬選擇方法和收斂停止準(zhǔn)則.通過(guò)對(duì)樣本集合的動(dòng)態(tài)更新和更有效的疊代停止標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì),動(dòng)態(tài)算法的樣本收斂速度比靜態(tài)均值移動(dòng)有了顯著提高.該文對(duì)高斯分布情況下靜態(tài)與動(dòng)態(tài)均值移動(dòng)算法的樣本收斂速度進(jìn)行了理論上的分析和比較.實(shí)際樣本分類和圖象分割實(shí)驗(yàn)表明,動(dòng)態(tài)均移動(dòng)算法在保持了良好分類效果的前提下明顯的提高了算法速度.③

4、將動(dòng)態(tài)均值移動(dòng)算法結(jié)合圖象空間信息,采用局部的特征空間聚類來(lái)完成圖象分割,并與基于聯(lián)合域分析的靜態(tài)均值動(dòng)算法做了比較.該章還提出了均值移動(dòng)的快速算法-基于特征空間重新采樣的均值移動(dòng)算法.通過(guò)把原樣本集合分解成一系列樣本子集,用樣本子集中心和集合大小作為樣本分布的近似描述,極大的降低了均值移動(dòng)算法的復(fù)雜度,同時(shí)保持了滿意的分類精度.圖象分割實(shí)驗(yàn)表明,重采樣策略將均值移動(dòng)算法速度提高了兩個(gè)數(shù)量級(jí),并保持了滿意的分割效果,是一種非常實(shí)用的彩色