当前位置:主页 > 科技论文 > 软件论文 >

基于子空间学习和稀疏编码的图像分类算法研究

发布时间:2018-01-05 01:03

  本文关键词:基于子空间学习和稀疏编码的图像分类算法研究 出处:《北京交通大学》2016年硕士论文 论文类型:学位论文


  更多相关文章: 稀疏编码 正交平滑子空间 粒子群优化 重构误差 降维 图像分类


【摘要】:随着多媒体和互联网技术的迅速发展,图像信息呈现出爆炸式的增长,如何在海量数据中快速寻找到所需要的数据已成为亟待解决的问题。图像分类技术通过对图像数据进行分析处理,自动检索分类出图片,满足人们的需求。因此,对图像分类的研究具有十分重要的理论意义和应用价值。本文使用图像的SIFT特征和像素特征,分别从高维数据降维、寻优子空间以及重构误差分类的角度对图像分类进行了细致深入的研究,主要工作包括:(1)图像分块可以更好的利用图像像素间的空问信息,获得更多的细节。因此,我们提出一种基于分块子空间的图像分类算法。并针对传统的数学推导无法获得分类问题的精确解的问题,提出了通过粒子群算法求解的子空间寻优模型。此方法使用粒子群算法对分块的子空间模型进行寻优处理,最终得到一个优化的子空间,并实现图像分类;(2)为了克服高维数据对于图像分类带来的分类精确度低、计算复杂度高的问题,提出了一种基于稀疏编码的正交平滑子空间的图像分类算法,将图像从高维空间变换到低维空间。此算法首先提取图像的SIFT特征,对此特征进行稀疏编码,再对编码矩阵进行最大池特征提取,最终获得对图像的一个高维特征描述,最后通过正交平滑子空间算法将这些高维的特征向量在正交平滑子空间中降维处理。实验验证了所提算法的有效性;(3)基于稀疏编码的图像分类算法,在训练字典的过程中并没有充分利用选取的训练数据的类别信息,这也就使得字典是无监督的。为了充分利用已知的先验信息,提出了一种有监督的重构误差分类算法。通过在字典训练过程中加入类别信息的方法获得更有效的字典描述,并采用重构误差最小化准则对图像进行分类,实验结果表明,该算法可以有效的改善分类性能。
[Abstract]:With the rapid development of multimedia and Internet technology, image information shows an explosive growth. How to quickly find the needed data in the massive data has become an urgent problem. Image classification technology through image data analysis and processing, automatic retrieval and classification of images. Therefore, the research of image classification has very important theoretical significance and application value. In this paper, the SIFT feature and pixel feature of image are used to reduce the dimension from high-dimensional data. The optimization subspace and reconstruction error classification are studied in detail. The main work includes: 1) Image segmentation can make better use of spatial information between pixels. Therefore, we propose an image classification algorithm based on block subspace, and aim at the problem that traditional mathematical derivation can not obtain the exact solution of the classification problem. A subspace optimization model based on particle swarm optimization (PSO) algorithm is proposed in this paper. The PSO algorithm is used to optimize the sub-space model of blocks, and finally an optimized subspace is obtained and the image classification is realized. 2) in order to overcome the problems of low classification accuracy and high computational complexity brought by high-dimensional data for image classification, an image classification algorithm based on sparse coding in orthogonal smooth subspace is proposed. The image is transformed from high-dimensional space to low-dimensional space. Firstly, the SIFT feature of the image is extracted, the feature is sparse coded, and then the maximum pool feature is extracted from the coding matrix. Finally, a high-dimensional feature description of the image is obtained. Finally, these high-dimensional feature vectors are reduced in the orthogonal smoothing subspace by orthogonal smoothing subspace algorithm. The experimental results show the effectiveness of the proposed algorithm. 3) the image classification algorithm based on sparse coding does not make full use of the class information of the selected training data in the process of training dictionary. This makes dictionaries unsupervised in order to take full advantage of known prior information. A supervised reconstruction error classification algorithm is proposed to obtain a more effective dictionary description by adding category information into the dictionary training process, and the reconstruction error minimization criterion is used to classify images. Experimental results show that the proposed algorithm can effectively improve the classification performance.
【学位授予单位】:北京交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TP391.41

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 晁永国;戴芳;韩舒然;何静;;改进的非负稀疏编码图像基学习算法[J];计算机工程与科学;2010年01期

2 谢尧芳;苏松志;李绍滋;;基于稀疏编码的迁移学习及其在行人检测中的应用[J];厦门大学学报(自然科学版);2010年02期

3 郎利影;夏飞佳;;人脸识别中的零范数稀疏编码[J];应用科学学报;2012年03期

4 程东阳;蒋兴浩;孙锬锋;;基于稀疏编码和多核学习的图像分类算法[J];上海交通大学学报;2012年11期

5 邹柏贤;苗军;;自然图像稀疏编码模型研究综述[J];郑州大学学报(工学版);2013年03期

6 刘伟锋;刘红丽;王延江;;基于多分离部件稀疏编码的人脸图像分析[J];模式识别与人工智能;2013年11期

7 张抒;蔡勇;解梅;;基于局部区域稀疏编码的人脸检测[J];软件学报;2013年11期

8 单桂军;廖建锋;;最大似然稀疏编码在人脸识别中的研究[J];电视技术;2013年23期

9 王瑞霞;彭国华;郑红婵;;拉普拉斯稀疏编码的图像检索算法[J];计算机科学;2014年08期

10 钱乐乐;高隽;谢昭;;一种融合神经稀疏编码机制的层次目标识别算法[J];中国图象图形学报;2010年10期

相关会议论文 前3条

1 尚丽;;使用正态可逆高斯密度模型的非负稀疏编码收缩技术实现图像消噪[A];苏州市自然科学优秀学术论文汇编(2008-2009)[C];2010年

2 刘扬;程健;卢汉清;;基于目标局部特征的迁移式学习[A];第十四届全国图象图形学学术会议论文集[C];2008年

3 张莹莹;梁培基;;视网膜神经元的高效信息处理[A];第十一次中国生物物理学术大会暨第九届全国会员代表大会摘要集[C];2009年

相关博士学位论文 前10条

1 唐海峰;基于信号稀疏表征的故障诊断方法研究[D];上海交通大学;2014年

2 孙宇平;基于稀疏表征和自相似性的视觉数据识别关键技术及应用[D];华南理工大学;2015年

3 李清勇;视觉感知的稀疏编码理论及其应用研究[D];中国科学院研究生院(计算技术研究所);2006年

4 季昊;稀疏编码研究及其在模式识别中的应用[D];北京邮电大学;2012年

5 孙俊;人脸图像分析和识别方法研究[D];清华大学;2001年

6 朱秋平;基于稀疏编码的织物瑕疵检测算法研究[D];武汉大学;2014年

7 罗敏楠;T-S模糊推理系统的结构稀疏编码辨识理论与方法[D];清华大学;2014年

8 谢锦生;基于动态感知与异常注意的目标描述方法研究[D];中国科学技术大学;2012年

9 刘小白;图像及视频语义解析的关键技术研究[D];华中科技大学;2012年

10 丁昕苗;基于多示例学习的恐怖视频识别技术研究[D];中国矿业大学(北京);2013年

相关硕士学位论文 前10条

1 柏文强;基于局部特征提取和稀疏编码的人脸识别算法研究[D];燕山大学;2015年

2 李明;目标检测与识别算法研究与应用[D];中央民族大学;2015年

3 许涛;面向视频管理的指纹特征提取技术研究[D];电子科技大学;2015年

4 鲍珍珍;基于多路分层稀疏编码的遥感图像场景分类[D];西安电子科技大学;2014年

5 覃晓冰;基于稀疏编码的语音去噪技术研究[D];电子科技大学;2015年

6 谢易道;大规模人脸图像编码及其在人脸验证中的应用研究[D];电子科技大学;2015年

7 勾珍珍;基于空间约束和稀疏编码的高光谱图像分类[D];西安电子科技大学;2014年

8 黄成;基于非负稀疏编码的视频拷贝检测方法研究[D];湘潭大学;2015年

9 张文义;基于智能监控系统的图像质量增强算法的研究[D];南京邮电大学;2015年

10 丁文秀;基于分层深度学习的行人分类方法研究[D];合肥工业大学;2015年



本文编号:1380863

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/ruanjiangongchenglunwen/1380863.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户19b1a***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com