基于数据表示方法的鉴别字典学习算法的研究及应用

来源 :西华大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xsxt
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
数据表示在信号处理、图像处理、计算机视觉和模式识别等领域引起了研究者的广泛关注,其中字典学习(Dictionary Learning,DL)算法已成为当前研究的热点问题之一。鉴别字典学习(Discriminative Dictionary Learning,DDL)的目标是通过训练样本学习字典用以提高其编码向量(coding vectors)的判别能力。支持向量引导的字典学习(Support Vector Guided Dictionary Learning,SVGDL)算法对编码向量施加标准的支持向量机(Support Vector Machine,SVM)作为鉴别条件,联合学习字典和训练分类器,并在编码向量的更新过程将二次折页损失函数作为损失判定条件自由的分配权值。但其没有进一步探究编码向量构建的分类的器的泛化性能,一定程度上限制了模型的鉴别能力。究其原因,传统的SVM依据大间隔分类原则,利用边界样本点建立的分类超平面,未能考虑到数据的分布信息,一定程度上影响分类器抗噪能力;同时,模型优化过程中忽视了重新获得的编码数据构建的分类器的分类性能,不仅与大间隔原理有关,还与包含该数据的最小包含球的半径有关的基本事实。为了进一步提高字典的鉴别能力,本论文将对如上两个原因进行研究,主要内容如下:(1)针对SVGDL所训练的分类器未能考虑数据的分布信息,将具有fisher线性鉴别条件和大间隔分类原则的最小类内方差支持向量机作为模型的鉴别条件,在编码向量的更新过程中增加类内散布矩阵信息,减小同类样本的差异,同时获得不同类别间的大间隔分类器。促使模型更好的指导字典学习,进而提出最小类内方差支持向量引导的字典学习(Minimum Class Variance Support Vector Guided Dictionary Learning,MCVGDL)算法。(2)针对SVGDL忽略了新获的数据建立的分类器的泛化性能不仅与大间隔原理有关,还与包含该新获得的所有数据的最小包含球有关的基本事实。将SVM的泛化误差上界理论作为模型的改进思想,降低分类器泛化误差上界,获得相对间隔更大更真实的分类器,进而提出泛化误差界指导的鉴别字典学习(Generalization Error Bound Guided Discriminative Dictionary Learning,GEBGDL)算法。为验证所提算法的分类性能。在人脸识别,物体识别,手写数字识别等7个数据集上将几种典型的字典学习、SVM、CRC、SRC等算法在不同样本和字典原子的条件下分别与所提出的两种算法进行对比,讨论了模型参数对识别率的影响,验证了算法的收敛性。实验表明,所提算法在大部分条件获得了更高的识别率,减小了泛化误差界。
其他文献
能源的开采和利用是人类赖以生存和发展的重要物质基础,开发研究新能源,提高能源的转换效率,是建立可持续发展模式的必然要求。直接甲醇燃料电池(DMFC,Direct methanol fuel
离散事件系统用来描述由不规则时间间隔出现的事件驱动的动态系统,而自动制造系统通常被认为是一种特殊的离散事件系统。在生产中经常会出现不同加工进程同时竞争有限资源的情况,这往往会导致死锁现象的产生,造成许多灾难性的损失。因此,为了避免死锁的发生,需要对离散事件系统的状态进行限制以确保系统的行为能够在预期的范围内。在离散事件系统监督控制理论中,将不符合规范的状态称为禁止状态。本文研究的控制器是通过设计合
近年来,随着无线通信业务的不断发展,无线局域网(Wireless Local Area Network,WLAN)的使用也越来越普遍。在高密度的WLAN中,随着站点数量的增加,采用基于自由竞争的分布式协调功能(Distributed Coordination Function,DCF)使得碰撞愈加严重,网络性能急剧下降。另外,站点(Station,STA)与接入点(Access Point,AP)
目前,高清视频监控已广泛的应用于公安机关的安防系统、军事领域和孤巢老人监控系统等领域之中。针对上述高清视频监控,主要的监测对象是以人作为重要监控目标,那么对人体的检测和人体行为的检测是理解监控视频信息的重要手段,因此对人体行为检测有着巨大的经济价值和实用价值,使其成为智能视频监控研究领域的热点。近年来,随着深度学习的发展、计算机GPU设备性能提升以及GPU在图形计算上的优异表现,基于深度学习的人体
在医学成像设备飞速发展的同时,医学图像的分辨率不断提高,数据量成倍增长,为了缓解海量图像数据所占用存储空间和网络带宽的需求,研究一种高效的医学图像编码压缩方法非常必要。根据目前医学图像压缩算法的研究情况,基于DCT以及EZW的编码压缩方法性能较低,而借助CPU、DSP、ASIC等平台实现图像压缩算法存在处理速度慢、功耗高、开发周期长等问题。FPGA虽然具有高速运算、低功耗、开发周期快等特性,但在复
合成孔径雷达成像技术不断发展,图像方位分辨率和距离分辨率都得到了显著提升;在战场侦察方面,雷达对目标区域高分辨成像的同时,还需要对区域内动目标进行检测、成像和定位。大量的地杂波使得慢速动目标被淹没而无法检测;同时动目标在SAR图像中还会出现方位偏移和散焦,如何提高动目标的检测能力和成像效果成为了动目标指示技术的研究热点。基于高分辨条件下SAR的仿真和实测数据,本文将动目标聚焦成像作为主要研究内容,
当今世界每时每刻都有许多真实事件在发生,如公共安全事件(游行示威、火灾车祸等)、体育娱乐事件(体育比赛、演出表演等)等等。其中,网上新闻媒体和社交媒体等互联网数据平台是人们得知现实世界事件发生的主要途径。通过互联网数据进行事件检测具有十分重要的意义。本文主要针对两种常见场景的事件检测问题进行研究,即单数据源下的多模态事件检测与基于迁移学习的不同数据源的同构事件检测。对于单数据源下的多模态事件检测,
近几年来,随着互联网技术的快速发展,网络中数据流量呈爆炸式增长,采用固定通道间隔以及调制格式的传统波分复用网络,由于存在灵活性差、频谱利用率低等问题,已经不能满足当下网络中日益增长的流量需求。弹性光网络采用一种更细粒度的频谱分配方式,可针对业务的大小灵活地分配频谱,提高了网络资源的利用率。另外,网络功能虚拟化技术将网络功能从底层物理设备中分离出来,形成虚拟网络功能,从而将其部署在高性能的数据中心服
随着信息时代的到来,社交网络得到普及。网络中蕴含大量有价值的资源,然而随着使用人数增加,发布与分享的数据爆炸式增长,造成了信息过载。为了解决信息过载的问题,推荐算法被应用于互联网应用中。但是在庞大的社交网络平台中,传统的推荐系统存在着诸多的局限性,造成推荐结果的不准确和同质性。本文结合社会网络的三要素(动机,信任和机会),提出了基于动机、信任和机会的个性化推荐算法,从而构建适用于社交网络的推荐系统
随着智能产品的不断优化和升级,人们对手机基带芯片的要求越来越高,功耗是决定芯片性能的重要的方面,智能手机等移动设备作为信息和资本传递的终端,给人们的工作生活带来了极大的便利。而对于智能产品越来越高的性能的要求,也使得减小产品功耗,增加产品集成度成为重要的设计目标。这样,针对低功耗SoC芯片的硬件设计就应运而生,平台活动控制器是CPU子系统下的一个中断处理控制单元,旨在降低CPU的功耗。本文重点研究