基于零空间分析的张量局部Fisher判别方法

结合局部Fisher判别、张量子空间学习和零空间分析等技术的优点,提出了一种基于零空间分析的张量局部Fisher判别算法,其特点包括:i) 引入类间判别信息,对局部Fisher判别技术进行调整,提升了算法识别性能并且降低了计算时间复杂度;ii) 通过张量型降维思想对输入样本进行双边投影变换而非单边投影,获得了更高的信息压缩率;iii) 随着训练样本量的变化,可采用基于零空间分析的求解方法和传统的直接迭代更新计算方法。通过ORL、Yale和ExYaleB 3个人脸数据库验证了所提算法的性能。     

CDMA系统中的一种分布式功率控制算法

通过仿真、对比分析了一种基于效益函数的博弈功率控制（UBPC）算法与DPC功率控制算法用于CDMA系统的性能。结果表明恰当选择效益函数和代价函数后,博弈功率控制算法可解决DPC算法因用户数的增加而发散的问题,并且可以保证用户的QoS要求及用户间的公平性,同时算法的收敛速度对用户数不敏感。     

边界近邻零空间鉴别分析

提出了一种边界近部零空间鉴别分析算法。算法首先定义了新的目标函数,通过对该目标函数的理论分析与证明指出首先用PCA将高维样本降维至一个低维子空间,而在此低维子空间该目标函数并不损失任何有效的鉴别信息;算法不但能有效地解决本问题,而且仅需通过3次特征值分解就可求出具有正交性的投影矩阵,从而有效地提高了算法的识别性能。最后也给出了该算法基于核映射的非线性拓展。人脸库上的实验结果证实了所提方法的有效性。     

基于改进零空间法的人脸识别研究

针对传统线性判别分析中存在的问题,提出一种基于改进零空间法的人脸识别方法,利用奇异向量的稳定性对零空间上的类间散度矩阵投影进行奇异值分解,并对奇异值进行尺度化处理。在ORL和Yale人脸库中对该方法进行性能测试,实验结果表明,该方法是有效的,且具有较高的识别率。     

基于零空间投影和RQ分解的线性自标定

研究当模型矩阵已知时的摄像机自标定和目标三维重建。通过建立多视图目标深度矢量集合所在的零空间和目标模型矩阵的零空间之间的关系,应用零空间投影和RQ分解,开发从目标单视图或多视图同时完成摄像机自标定和目标三维重建的线性算法。实验演示了噪声强度、点数和帧数对算法性能的影响。理论分析和实验数据表明,该算法具有快速高效、简单实用、抗噪能力较强的优点。     

完备鉴别保局投影人脸识别算法

为了充分利用保局总体散布主元空间内的鉴别信息进行人脸识别,提出了一种完备鉴别保局投影(complete discriminant locality preserving projections,简称CDLPP)人脸识别算法.鉴于Fisher鉴别分析和保局投影已经被广泛的应用于人脸识别,完备鉴别保局投影(locality preserving projections,简称LPP)算法将这两者结合起来,分析了保局类内散布、类间散布和总体散布的主元空间和零空间内包含的鉴别信息.该算法采用奇异值分解(singular value decomposition,简称SVD),去除了不含任何鉴别信息的保局总体散布的零空间;分别在保局类内散布的主元空间和零空间提取规则鉴别特征和不规则鉴别特征;用串联的方式在特征层融合规则鉴别特征和不规则鉴别特征形成完备的鉴别特征进行人脸识别.在ORL库、FERET子库和PIE子库上的大量识别实验充分表明了完备鉴别保局投影算法的性能优于线性鉴别分析、保局投影和鉴别保局投影等现有的子空间人脸识别算法,验证了算法的有 效性.     

I-VLDNS:一种改进的线性判别子空间模式识别算法

针对现有模式判别分析方法中普遍存在的子空间优化与"小样本"问题,首先剖析总体、类内以及类间三种散布矩阵的零空间的物理含义,深入阐释有效零空间与有效线性判别零空间核心原理;其次,研究始空间中总体、类间散布矩阵与有效零空间、有效值域空间上的总体、类间散布矩阵关于特征值与特征向量之间的关联关系,并且获取类内散布矩阵零空间、值域空间上关于Fisher线性判别率的关键结论;最后,基于有效线性判别零空间理论,设计出一种改进的线性判别子空间模式识别算法,即I-VLDNS。通过相关数据集模拟实验表明,I-VLDNS算法在模式识别分析性能、精确度以及鲁棒性上均得到进一步优化与提高。     

基于GPU的彩色显微光学图像快速三维可视化

彩色显微光学图像三维可视化计算量较大,针对基于CPU单线程串行计算的可视化方法无法满足实时显示要求,提出一种基于图形处理器(GPU)的显微彩色图像快速三维可视化算法。该方法采用最大密度投影函数(MIP)实现可视化,通过插值计算通过物体光线上等间距点的RGB值,取其最大亮度点的RGB作为该光线对应像素的颜色值。以上过程通过构筑的内核函数在GPU上以多线程方法完成,最终使用Open GL直接绘制投影图像。利用激光共聚焦显微镜获得的小鼠肾细胞彩色图像和多层细胞样本进行算法验证。实验结果表明,与基于CPU的单线程串行计算方法相比,基于GPU的可视化方法在显示效果一致的前提下,计算速度提高了90倍。该方法极大提升了显微图像处理过程中的实时显示性能。     

一种改进的异步CDMA信号的盲解扩算法

对异步码分多址(CDMA)信号的盲解扩进行研究,提出了基于迭代最小二乘投影算法的改进算法。首先将异步CDMA信号建模为带约束的同步CDMA信号模型,并对其进行特征分解。将带约束的同步CDMA信号投影到其信号子空间中,再采用迭代最小二乘投影算法(ILSP)估计扩频序列,并用最小均方误差接收机获得信息码序列的估计值。理论分析和仿真结果表明,提出的算法比原迭代最小二乘投影算法具有更好的估计性能。     

快速的完备鉴别保局投影人脸识别算法

提出一种快速的完备鉴别保局投影算法(FCDLPP)。FCDLPP算法只需使用一次瘦QR分解就可求得保局类内散布的零空间的鉴别矢量,然后再进行一次广义特征值分解求得保局类内散布的主元空间的鉴别矢量。另外,FCDLPP对零空间的不规则鉴别特征和主元空间的规则鉴别特征进行融合。理论分析和实验结果表明,FCDLPP算法不论在计算复杂度还是识别率上都比完备的鉴别保局投影算法有更好的性能和效果。     

新型双目视觉系统定位

采用普通CCD摄像机设计一种新型双目视觉系统, 针对该系统定位精度不高的问题, 提出一种改进的投影算法对空间点进行定位. 该算法在原有投影算法的基础上增加显隐式畸变校正, 通过将校正后的参数代入到投影算法中进行位置坐标求取, 提高系统的定位精度. 实验结果显示: 在距离为2600 mm范围内, 世界坐标轴Xw、Yw、Zw三个方向的最大误差分别为0.200 mm、2.300 mm、35.432 mm. 与单纯采用投影算法相比, 改进后的定位算法误差更小,能够满足系统定位精度要求.     

基于一种小波核优化学习的KSPP子空间故障特征提取*

针对电子系统故障诊断中有效特征提取困难,核属性约简方法中核函数与核参数选择繁琐等问题,提出了一种基于自优化小波核稀疏保持投影的子空间特征提取方法。通过对核极化准则的改进,使得新准则不仅可以处理多类别信息,而且可以保留同一类别数据间的局部结构特征。以墨西哥帽小波核函数为对象,基于改进的核评估准则构建优化目标函数,并采用粒子群优化算法进行核参数选择。将优化的小波核作为核稀疏保持投影的核函数,最终实现了在核子空间中对有效特征的提取。实验结果表明,相比于其它流形的子空间特征提取方法,提出的方法有效提升了分类精度,具有良好的泛化性能。     

锥束FDK反投影重建算法的三角函数优化

为了提高传统FDK（Feldkamp-Davis-Kress）重建算法的重建速度,根据三角函数在一定程度上表现出来的周期性的特点对极坐标下的FDK重建算法进行了改进。改进的算法能够一次性对多幅投影数据进行反投影重建,并且大大减少了三角函数的运算量。同时利用正余切函数的对称性,在将重建后的图像从极坐标向笛卡尔坐标的转换过程中一次性将多个重建后的像素点进行转换。实验结果表明,对比传统FDK重建算法,经过该优化的算法在重建速度上提高了近10倍。     

基于DV-hop算法的楼宇内三维投影质心定位算法研究

针对DV-hop定位算法在无线传感器网络中非测距定位时存在的精度不高的缺点,提出将其与投影技术及加权质心算法相结合的算法.该算法利用投影测距技术将楼宇三维空间转化为二维,将平均跳距算法改进为全网平均节点跳距算法,并利用数学方法中均分的思想将计算公式进行优化.在DV-hop算法的最后阶段利用三边加权质心算法建立目标函数.仿真结果表明,改进的楼宇三维投影质心定位算法在不增加硬件开销的前提下,减小了定位误差及不可定位节点比例,提高了定位精度.     

An efficient projection defocus algorithm based on multi-scale convolution kernel templates

The focal problems of projection include out-of-focus projection images from the projector caused by incomplete mechanical focus and screen-door effects produced by projection pixilation. To eliminate these defects and enhance the imaging quality and clarity of projectors, a novel adaptive projection defocus algorithm is proposed based on multi-scale convolution kernel templates. This algorithm applies the improved Sobel-Tenengrad focus evaluation function to calculate the sharpness degree of intensity equalization and then constructs multi-scale defocus convolution kernels to remap and render the defocus projection image. The resulting projection defocus corrected images can eliminate out-of-focus effects and improve the sharpness of uncorrected images. Experiments show that the algorithm works quickly and robustly and that it not only effectively eliminates visual artifacts and can run on a self-designed smart projection system in real time but also significantly improves the resolution and clarity of the observer＇s visual perception.     

博物馆展示上的多通道投影融合系统

多通道投影融合是现代展览的重要方式和手段。通过在博物馆展示上设计和实现一个投影融合系统,提出并使用新的三角函数形式的融合函数,论述了运用SURF算法进行特征提取,光流法跟踪的动态图像配准处理方法,分析了投影融合主程序的架构流程,阐述了本方法的特点与利弊,并指出了投影融合向3D 发展的方向。在获取SURF 特征点集和投影变换矩阵后,再进行几何校正,边缘融合,色彩平衡的投影融合三步走流程步骤。经过现场采样评价测试,目测和PSNR数据都说明运行融合效果良好。     

采样算子调整的径向基网络增量映射学习算法

为了提高增量映射学习(IPL)算法的效率,调整了径向基神经网络基函数的中心及方差,以达到调整采样算子的目的,同时,通过神经元函数相关性的计算,确定添加新神经元时,相关函数的阈值,为系统结构调整提供相应依据.新方法步骤相对简单,所以算法速度较快;仿真结果表明,由于系统参数得到调整,对于同一问题,改进IPL算法得到的径向基神经网络结构较一般算法得到的网络结构简单,输出结果也较为精确.     

基于改进仿射投影算法的数字助听器自适应回声消除

提出了一种改进的仿射投影算法。该算法建立了步长因子与误差能量之间一种新的非线性函数关系,根据误差能量的变化自动调整步长因子,以达到加快滤波器收敛速度、降低稳态失调的目的;在对误差能量的估计中提出了遗忘因子选择规则,提高了误差能量估计的准确性。对提出的算法进行的数学分析,为其快速收 敛性提供了理论依据。实验仿真表明,与传统的自适应算法以及固定步长的仿射投影算法相比,提出的改进仿射算法在收敛速度、稳态失调等方面有明显改善。     

一种新的子空间投影抗干扰改进算法

子空间投影算法是一类重要的天线阵抗干扰算法。在强干扰环境下,子空间投影抗干扰算法能够有效抑制强干扰,但同时也会造成有用信号损耗。本文从天线阵列增益的角度出发,提出一种基于子空间投影的抗干扰新算法,以有效降低有用信号损耗。仿真实验结果证明,本文提出的新算法可使阵列输出载噪比至少提高1.2dB。     

改进的正则化模型在图像恢复中的应用

目的 由拟合项与正则项组成的海森矩阵,如果不具有特殊结构,其逆矩阵计算比较困难,为克服此缺点,提出一种海森矩阵可分块对角化的牛顿投影迭代算法。方法 首先,用L₂范数描述拟合项,用自变量是有界变差函数的复合函数刻画正则项,建立能量泛函正则化模型。其次,引入势函数,将正则化模型转化为增广能量泛函。再次,构造预条件矩阵,使得海森矩阵可分块对角化。最后,为防止牛顿投影迭代算法收敛到局部最优解,采用回溯线性搜索算法和改进的Barzilai-Borwein步长更新准则使得算法全局收敛。结果 针对图像去模糊正则化模型容易使边缘平滑和产生阶梯效应“两难”问题,提出一种新的正则化模型和牛顿投影迭代算法。仿真结果表明,“两难”问题通过本文算法得到了很好的解决。结论 与其他正则化图像去模糊模型相比,本文算法明显改善图像的质量,如有效地保护图像的边缘,抑制阶梯效应,相对偏差和误差较小,较高的峰值信噪比和结构相似测度。