检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：张春燕安徽大学

学位级别：博士

模式识别是一门以应用数学为理论基础，利用计算机应用技术，解决实际分类及识别问题的学问。统计和微分几何规范理论和技术在模式识别中有着广泛的应用，尤其是在形状分析以及混合模型的无监督学习问题中。本文以统计理论和微分几何为... 详细信息

模式识别是一门以应用数学为理论基础，利用计算机应用技术，解决实际分类及识别问题的学问。统计和微分几何规范理论和技术在模式识别中有着广泛的应用，尤其是在形状分析以及混合模型的无监督学习问题中。本文以统计理论和微分几何为理论基础，重点研究两方面的内容：(a)对基于微分流形的形状分析相关问题进行了较为系统的研究；(b)对于混合模型的无监督学习的理论和方法进行研究，尤其是模型分支数目的选择问题。在基于微分流形的形状分析方面，以平面上的简单闭合形状为研究对象，深入研究基于该理论框架下的形状分析。在传统的方法中，统计形状分析主要是使用地标点(landmark)来建立形状特征关键点的数学模型，通过主成分分析来学习其关键点的参数，或水平集的方法来建立形状模型。但是这些方法都存在需要人工干预、不能实现拓扑变形等缺陷。因而，针对这些缺陷，我们需要构建一个统一的、具有拓扑不变性的形状空间。在此空间下，借助合适的概率模型，通过从训练集中学习到的关键参数，推导和演绎出其他未知形状，进而对形状进行识别。本文以微分几何为分析工具，利用弧长为参数的函数去描述平面简单闭合形状，建立了一个无限维的微分流形。形状之间的变化被表示为这些流形上的李群作用。旋转，平移，缩放的不变性通过低维的群作用实现；形状平滑的连续变化模型可以通过高维的微分同胚群来建立，即借用微分几何中直线沿曲面上的曲线平行移动的方法，在形状空间中给出两个形状连续变化的测地线路径。混合模型作为统计形状分析有力工具而备受关注，本文对混合模型的无监督学习理论和方法进行了深入研究。混合模型中一个关键的问题是模型中分支数目k的估计，一些经典的混合模型拟合方法(比如极大似然方法、Bayes方法)都是在固定k的情况下进行的。而实际应用中k的值多数是未知的，一般从数据集对其进行估计。估计k的值是期望最大化算法拟合有限混合模型的主要困难，只有获得正确的k后才能对模型其它参数进行估计。传统的模型选择方法是在原有的参数估计算法后加入一个准则函数，尝试多个可能的k(kmin—kmax)，并比较不同k下基于似然函数的某种准则函数的值，再根据某一检验准则对它们进行检验，选择检验结论好的那一个k作为最优分支数。这种方法需要估计多个k值下的参数，当混合模型的密度函数为t分布时，计算复杂度会变得异常的高。为了解决这个问题，本文提出了t混合模型的次胜者受罚的期望值最大化(RPEM)算法，其思路是在期望最大化算法中加入惩罚项，在似然函数里设计出特殊的加权项，使EM算法在初始类中心的位置参数更新时，分成获胜点和次胜点分别更新，获胜者取正的学习率，次胜者取负的学习率，将初始的部分种子点逐渐收敛到数据集的实际类中心，其余的种子点则被“推到”远离数据集的位置。该算法能够在一次参数估计中就实现对t混合模型的分支数的估计，具有良好的性能。

关键词：统计形状分析测地线距离 RPEM算法模型选择

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基于统计形状分析的人脸基本表情分析

引用

宁波大学学报(理工版) 2009年第2期22卷 196-201页

作者：朴林植赵杰煜宁波大学计算机科学技术研究所

人脸的表情识别分析在虚拟交互和情感计算中具有重要意义,为得到一个精确的表情分析模型,采用统计形状分析方法对人脸表情进行建模分析,可将人脸表情的形状看作随机变量并在高维空间中服从一定的概率分布的.首先使用统计形状分析方法对... 详细信息

人脸的表情识别分析在虚拟交互和情感计算中具有重要意义,为得到一个精确的表情分析模型,采用统计形状分析方法对人脸表情进行建模分析,可将人脸表情的形状看作随机变量并在高维空间中服从一定的概率分布的.首先使用统计形状分析方法对表情形状进行归一化后,采用PCA方法对表情的变化建立点分布模型;在表情的分析阶段采用高斯分布模型估计表情空间的统计参数,并采用贝叶斯分类实验验证分类效果.实验结果表明:统计形状分析方法可以有效地对人脸的基本表情进行分析分类.

关键词：统计形状分析人脸特征提取人脸表情分析

来源：评论

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一种基于统计形状分析的运动人体识别方法

引用

计算机光盘软件与应用 2013年第24期16卷 97-98页

作者：李鹏中国人民公安大学北京102612

运动人体识别模式识别领域的研究热点。目标在运动过程中产生的时间域和空间域的形变可提供重要的识别信息。本文提出一种基于统计形状分析的识别方法,用Kendall形状模型来描述帧间提取的人体轮廓,并应用隐马尔科夫模型(HMM)来捕捉目标... 详细信息

运动人体识别模式识别领域的研究热点。目标在运动过程中产生的时间域和空间域的形变可提供重要的识别信息。本文提出一种基于统计形状分析的识别方法,用Kendall形状模型来描述帧间提取的人体轮廓,并应用隐马尔科夫模型(HMM)来捕捉目标时空域上的形变信息。由于传统HMM框架下,隐藏状态与训练数据相互正交,给学习过程带来很大困难。由此提出一种非参数HMM模型,用非参数核密度估计算法来学习观测概率分布,以补偿随机隐藏状态造成的不确定性,优化了HMM训练过程。最后对此方法进行了实验分析。

关键词：运动识别统计形状分析隐马尔科夫模型非参数估计算法

来源：评论

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新一代GPS标准中非理想表面模型的建模方法

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仪器仪表学报 2016年第1期37卷 91-98页

作者：张敏姜海洋石照耀北京工业大学北京市精密测控技术与仪器工程技术研究中心

本文重点研究在新一代产品几何技术规范标准下如何将非理想表面模型以离散数学的方法表达出来。利用马尔科夫链蒙特卡洛仿真技术(MCMC)和基于主成分分析(PCA)的全局建模法来实现考虑几何约束和公差规范的具有随机误差的非理想表面模型... 详细信息

本文重点研究在新一代产品几何技术规范标准下如何将非理想表面模型以离散数学的方法表达出来。利用马尔科夫链蒙特卡洛仿真技术(MCMC)和基于主成分分析(PCA)的全局建模法来实现考虑几何约束和公差规范的具有随机误差的非理想表面模型的仿真分析;利用统计形状分析方法(SSA)和基于广义Darboux结构的局部建模法来实现在制造过程中产生的系统误差的非理想表面模型的仿真分析;并引入平均非理想表面模型概念及其统计分析方法对产品变形趋势进行预测。最后以实际工件为对象,通过本文提出的方法得到了其非理想表面模型的仿真结果,并对其仿真效果进行了综合分析,分析结果证明了本文提出方法的正确性和可行性。

关键词：产品几何技术规范离散数学方法非理想表面模型蒙特卡洛仿真统计形状分析

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离散形状流形方法及应用研究

离散形状流形方法及应用研究

引用

作者：陈鹏哈尔滨工业大学

学位级别：博士

作为经典的研究课题,形状分析在过去几十年的研究过程中受到了来自几何学、统计学、模式识别、计算机视觉、图形学、生物医学等众多学科的关注。大量的形状分析技术被提出,并根据不同的应用场景进行了卓有成效的探索,其主要应用场景包... 详细信息

作为经典的研究课题,形状分析在过去几十年的研究过程中受到了来自几何学、统计学、模式识别、计算机视觉、图形学、生物医学等众多学科的关注。大量的形状分析技术被提出,并根据不同的应用场景进行了卓有成效的探索,其主要应用场景包括形状检索、形状可视化、形状数据摘要、形状分类等。进入新千年后,形状分析以面向应用的方式重新获得关注。在几何学与统计学思想的共同指引下,研究者对形状分析有了新的认识,并试图寻求适合不同应用场景的统一框架理论,以求对形状不同的应用任务给出统一的理论解释并激发新的应用形式。经过十多年的发展,Anuj Srivastava、Eric ***以及其他一些课题组的研究工作推动并搭建了一套适合理论研究的形状统一框架。这类研究以无穷维形状流形为基础,使不同应用对应于形状流形上的不同数学概念,如测地线、测地线的长度、概率模型等。作为理论框架,无穷维流形为形状分析提供了一种有效的、统一的理论框架,但是无穷维形状流形在工程应用方面依然存在一些亟待解决的问题: 1、无穷维流形是否为工程应用的最优选择; 2、形状约束条件与切空间基底的关系; 3、如何提升一般形状数据库中形状流形类方法的检索评分。本文围绕形状流形,分别从形状表达、形状流形维数、形状流形切空间基底、形状流形上的统计分析等不同环节展开了深入的研究。本文的主要工作和创新如下: (1)针对无穷维流形是否为工程应用的最优选择问题,从分析数据类型变化入手,发现无穷维形状流形在工程应用上是存在冗余。因此,提出基于离散曲线模型构建有限维的形状流形框架。该框架避免了传统框架中使用数值近似无穷维形状流形空间。较无穷维形状流形,本文的框架整体上更加简洁、符合工程实践。为展示该框架的有效性,本文利用标架丛理论,将流形局部空间的坐标系与坐标分离,使得非线性结构群从作用于局部坐标转换到局部坐标系,形状流形的局部坐标之间实现了线性化。由此实现了测地线的线性求解。测地线可视化实现、形状检索实验证明了该框架的合理性以及有效性。 (2)针对形状约束条件与切空间基底的关系的问题,本文提出形状流形的切空间可以由与离散曲线采样点个数相同的傅里叶基底张成,并且回答了形状流形的维数以及切空间定义等基础理论问题。为丰富该框架的数学工具,本文给出了该形状流形上黎曼度量的具体计算方法以及形状统计分析方法等。从而形成了一个适合于解释多种应用场景的统一框架。在实验部分,本文提出的框架涉及了测地线可视化、形状检索以及形状推理等多种应用,充分展示了该框架的有效性以及可拓展的潜力。 (3)基于流形的形状检索方法在生物医学形状的任务中能取得较好的评分,而在通用形状数据库的检索评分普遍偏低。针对如何提升形状流形类方法在一般形状数据库中的检索评分的问题,通过对大量数据统计研究,分析总结出生物医学形状普遍具有较低的形状复杂度,而通用形状数据的形状复杂度较高。因此,提出以积分曲线的方式表达形状,进而大幅降低形状曲线的复杂度,以实现检索算法在通用形状数据库中获得较高评分。在一般形状数据库的检索评分结果证实了该方法的有效性。 (4)进一步扩展离散形状流形的适用性,本文提出一种基于形状流形的机械臂轨迹生成机制。该机制将闭环的机械臂运动轨迹建模为机械臂姿态数据空间中的闭合曲线,从而将机械臂运动轨迹生成问题转化为形状流形上的数据生成问题。展示了所提出的离散形状流形具有扩展至更高维数据类型的分析能力。同时,新的机制为解决机械臂轨迹生成问题提供了新的思路。

关键词：形状分析形状流形标架丛形状检索统计形状分析

来源：评论

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