面向自然场景分类的贝叶斯网络局部语义建模方法

本文提出了一种基于贝叶斯网络的局部语义建模方法.网络结构涵盖了区域邻域的方向特性和区域语义之间的邻接关系.基于这种局部语义模型,建立了场景图像的语义表述,实现自然场景分类.通过对已标注集的图像样本集的学习训练,获得贝叶斯刚络的参数.对于待分类的图像,利用该模型融合区域的特征及其邻接区域的信息,推理得到区域的语义概率;并通过网络迭代收敛得到整幅图像的区域语义标记和语义概率;最后在此基础上形成图像的全局描述,实现场景分类.该方法利用了场景内部对象之间的上下文关系,弥补了仅利用底层特征进行局部语义建模的不足.通过在六类自然场景图像数据集上的实验表明,本文所提的局部语义建模和图像描述方法是有效的.     

基于特征重要性的高光谱图像分类

为了减少高光谱图像中的冗余以及进一步挖掘潜在的分类信息,本文提出了一种基于特征重要性的卷积神经网络（convolutional neural networks,CNN）分类模型。首先,利用贝叶斯优化训练得到的随机森林模型（random forest,RF）对高光谱遥感图像进行特征重要性评估;其次,依据评估结果选择合适数目的高光谱图像波段,以作为新的训练样本;最后,利用三维卷积神经网络对所得样本进行特征提取并分类。基于两个实测的高光谱遥感图像数据,实验结果均表明:相比原始光谱信息直接采用支持向量机（support vector machine,SVM）和卷积神经网络的分类效果,本文所提基于特征重要性的高光谱分类模型能够在降维的同时有效提高高光谱图像的分类精度。     

多波段SAR图像隐蔽和暴露目标标注

为了实现对场景的全面把握,为目标精确打击提供依据。文中提出并研究了多波段SAR图像中隐蔽和暴露目标的标注方法,该方法综合利用了基于决策级融合的多波段SAR图像目标检测和多波段SAR图像分类等方法。将该方法应用于P、L、X和Ku四个波段SAR图像,实现了对同一场景中的7辆卡车状态的标注。实验结果表明,该方法不但可以将场景中7辆卡车的隐蔽和暴露状态准确标注出来,而且能够准确显示目标原方位和姿态以及场景的细节特征,对目标攻击系统具有一定的辅助作用。     

基于多层次特征差异图的视觉场景识别

场景外观剧烈变化引起的感知偏差和感知变异给视觉场景识别带来了很大的挑战。现有的利用卷积神经网络（CNN）的视觉场景识别方法大多数直接采用CNN特征的距离并设置阈值来衡量两幅图像之间的相似性,当场景外观剧烈变化时效果较差,为此提出了一种新的基于多层次特征差异图的视觉场景识别方法。首先,一个在场景侧重的数据集上预训练的CNN模型被用来对同一场景中感知变异的图像和不同场景中感知偏差的图像进行特征提取。然后,根据CNN不同层特征具有的不同特性,融合多层CNN特征构建多层次特征差异图来表征两幅图像之间的差异。最后,视觉场景识别被看作二分类问题,利用特征差异图训练一个新的CNN分类模型来判断两幅图像是否来自同一场景。实验结果表明,由多层CNN特征构建的特征差异图能很好地反映两幅图像之间的差异,文中提出的方法能有效地克服感知偏差和感知变异,在场景外观剧烈变化下取得很好的识别效果。     

基于半监督空间-通道选择性卷积核网络的极化SAR图像地物分类

针对极化合成孔径雷达(极化SAR)图像地物分类中标注样本数量少的问题,该文提出一种基于空间-通道选择性卷积核全卷积网络(SCSKFCN)和预选-联合优化半监督学习(SPUO)的极化SAR图像地物分类方法。SCSKFCN通过使用空间和通道注意力机制,对不同感受野的特征进行自适应加权融合,有效提升了模型的分类性能。SPUO能够高效地利用标注样本,挖掘无标注样本中蕴含的信息。它采用K-Wishart距离进行样本预选并生成伪标签,然后在联合优化阶段使用真实标注样本和伪标注样本同时对模型进行优化。在模型优化过程中,SPUO对伪标注样本进行两步验证并筛选可靠的伪标注样本参与优化。实验结果表明,该方法能够在只使用少量标注样本的条件下实现高精度、高效率的极化SAR图像地物分类。      

基于多个特征分块贝叶斯分类器融合策略的人脸识别方法

提出一种基于奇异值分解和贝叶斯决策的人脸特征提取与识别算法。通过对人脸图像样本进行几何归一化和灰度均衡化后,结合分块与加权,运用奇异值分解,分别获得特征脸和标准脸,然后采用多个基于特征分块的贝叶斯分类器（FBBC）的融合策略进行分类识别。实验验证了该方法的有效性,具有良好的精炼和实时性品质指标。     

基于RBF网络和贝叶斯分类器融合的人脸识别方法

提出一种基于径向基函数(RBF)网络和贝叶斯分类器的人脸特征分类与识别算法,以提高小样本人脸识别精度.通过基于聚类方法的RBF神经网络和贝叶斯分类器融合设计实现人脸图像的分类识别.实验数据分析表明,该方法在人脸骨骼特征突出情况下具有较高的识别率.文中提出的分类器融合的识别方法具有良好的学习效率和识别精度品质指标.     

基于PGBN模型的SAR图像目标识别方法

特征提取是合成孔径雷达图像目标识别的关键步骤,也是难点之一。该文提出一种基于PGBN(Poisson Gamma Belief Network)模型的SAR图像目标识别方法。PGBN模型作为一种深层贝叶斯生成网络,利用伽马分布具有的高度非线性,从复杂的SAR图像数据中获得了更具结构化的多层特征表示,这种多层特征表示有效提高了SAR图像目标识别性能。为了获得更高的训练效率和识别率,该文进一步采用朴素贝叶斯准则提出了一种对PGBN模型进行分类的方法。实验采用MSTAR的3类目标数据进行了验证,结果表明通过该方法提取的特征有更好的结构信息,对SAR图像目标识别具有较好的性能。     

基于多层特征上下文编码网络的遥感图像场景分类

遥感图像场景分类问题是目前遥感图像处理领域中的研究热点之一。卷积神经网络(Convolutional Neural Networks,CNNs)具有强的特征提取能力,已被广泛应用于遥感图像场景分类中。然而,目前的方法并没有充分考虑并利用CNN不同层间的互补信息和遥感图像的空间上下文信息,导致其相应的分类精度有待提高。针对上述问题,提议一种多层特征上下文编码网络,并将其用于解决遥感图像场景分类问题。所提议网络由两部分组成:1)密集连接的主干网络;2)多尺度上下文编码模块。前者用于融合CNN不同层的特征信息,后者用于对蕴含在多层特征中的空间上下文信息进行编码利用。在两个大规模遥感图像数据集上的实验结果表明,与现有的遥感图像场景分类方法相比,所提出的网络框架取得了显著的分类精度提升。     

基于分类器决策融合的红外图像目标识别方法

提出基于分类器决策融合的红外图像目标识别问题。采用稀疏表示分类（Sparse representation-based classification,SRC）和卷积神经网络（Convolutional neural network,CNN）作为基础分类器。对于测试样本,首先基于SRC进行分类,并根据输出的决策变量判断决策可靠性。当判定识别结果可靠时,则识别过程结束,输出目标类别。反之,根据SRC的结果遴选部分置信度较高的候选类别,并在下一阶段针对这一步类别采用CNN进行确认分类。此外,将CNN的输出结果与SRC进行线性加权融合处理,根据融合结果做出最后的目标类别决策。提出方法通过综合SRC和CNN两者分类器的优点,综合提升红外目标识别性能。同时,这种层次化的决策融合方式避免了对所有样本的两次分类过程,整体上能够保证识别算法的效率。实验采用五类日常生活中常见的车辆目标红外图像进行,分别设置了原始样本条件、噪声样本条件以及遮挡样本条件。通过与部分现有方法进行对比,结果反映了提出方法的有效性和可靠性。     

融合CNN和SRC决策的SAR图像目标识别方法

提出基于卷积神经网络（Convolutional Neural Network,CNN）与稀疏表示分类（Sparse Representation-based Classification,SRC）联合决策的合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar,SAR）目标识别方法。CNN通过深度网络学习SAR图像的多层次特征,进而对其所属的目标类别进行判决。研究表明,CNN在训练样本充足的条件下可以取得很好的识别性能。然而,对于训练样本未能包含的条件,CNN的分类性能通常会出现明显下降。因此,先采用CNN对待识别的测试样本进行分类,再根据输出的决策值（即,各个训练类别对应的后验概率）计算当前分类结果的可靠性。当分类结果判定可靠时,则直接采信CNN的决策,输出测试样本的目标类别。反之,则根据CNN输出的决策值筛选若干候选类别,然后基于它们的训练样本构建全局字典用于SRC分类。对于SRC的分类结果,进一步采用Bayesian融合算法将其与CNN的分类结果进行融合。最终,根据融合后的结果判定测试样本的目标类别。提出方法通过层次化的思路融合CNN和SRC的优势,有利于发挥两者对不同测试条件的优势,达到提高识别稳健性的目的。实验中,基于MSTAR数据集开展测试分析,结果验证了提出方法的有效性。     

基于增量贝叶斯的双偏振气象雷达降水粒子分类方法

面对降水粒子分类过程中可能存在的样本数不足,样本质量不高的问题,提出一种基于增量贝叶斯的双偏振气象雷达降水粒子分类方法。该方法首先处理有标签的训练数据集,获取属性节点和类节点之间的条件概率表构建朴素贝叶斯分类器;接着使用朴素贝叶斯分类器分类无标签数据,判断类置信度值后将符合条件的数据追加到训练数据集中,最后修正朴素贝叶斯分类器完成增量学习,得到增量贝叶斯分类器实现降水粒子分类。增量贝叶斯分类器不仅能够增加有效的数据样本,还能够及时更新分类器从而提高其泛化性和适应性,分类结果的准确性也得到了一定的改善。     

基于FCNN和ICAE的SAR图像目标识别方法

近年来,基于卷积神经网络(Convolutional Neural Network, CNN)的合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar, SAR)图像目标识别得到深入研究。全卷积神经网络(Fully Convolutional Neural Network, FCNN)是CNN结构上的改进,它比CNN能获得更高的识别率,但在训练过程中仍需要大量的带标签训练样本。该文提出一种基于FCNN和改进的卷积自编码器(Improved Convolutional Auto-Encoder, ICAE)的SAR图像目标识别方法,即先用ICAE无监督训练方式获得的编码器网络参数初始化FCNN的部分参数,后用带标签训练样本对FCNN进行训练。基于MSTAR数据集的十类目标分类实验结果表明,在不扩充带标签训练样本的情况下,该方法不仅能获得98.14%的平均正确识别率,而且具有较强的抗噪声能力。      

基于多尺度卷积神经网络的自适应熵加权决策融合船舶图像分类方法

针对单一尺度卷积神经网络(CNN)对船舶图像分类的局限性,该文提出一种多尺度CNN自适应熵加权决策融合方法用于船舶图像分类。首先使用多尺度CNN提取不同尺寸的船舶图像的多尺度特征,并训练得到不同子网络的最优模型;接着利用测试集船舶图像在最优模型上测试,得到多尺度CNN的Softmax函数输出的概率值,并计算得到信息熵,进而实现对不同输入船舶图像赋予自适应的融合权重;最后对不同子网络的Softmax函数输出概率值进行自适应熵加权决策融合实现船舶图像的最终分类。在VAIS数据集和自建数据集上分别进行了实验,提出的方法的分类准确率分别达到了95.07%和97.50%,实验结果表明,与单一尺度CNN分类方法以及其他较新方法相比,所提方法具有更优的分类性能。     

基于改进的半监督主动学习的雷达信号识别

为解决在雷达信号分类识别过程中训练样本较少的问题,本文提出了联合主动学习和半监督学习,并对其伪标记样本进行迭代验证改进的分类算法。针对复杂的电磁环境下雷达信号识别率低的问题,本文将径向高斯核时频分析应用于雷达信号,并对时频分布进行奇异值分解,提取出奇异向量作为雷达信号识别的特征参数。针对传统的半监督主动学习算法的不足,利用改进的半监督主动学习算法构建分类器,该算法通过对伪标记样本进行迭代验证来提高伪标记信息的准确性,从而改善了最终的分类性能,实现了在可获取的有标签样本数量较少的条件下对雷达信号的高概率识别。仿真结果表明,本文提出的特征识别方法可以获得较高的识别率。      

用于阿尔茨海默症分类的模糊逻辑特征选择和异质集成学习方法

阿尔茨海默症(AD)分类有助于在AD早期阶段及时采取针对性的治疗和干预措施,对降低老年群体的AD发病率和延缓AD疾病进展具有重要意义。该文提出一种改进的高斯模糊逻辑特征选择方法,首先采用互信息量和方差齐性分析两种方法给出特征重要性评分并分别进行归一化,然后使用改进的高斯模糊逻辑方法对其加权得到最终的特征重要性评分,最后依据特征重要性评分选取特征。该文还使用逻辑回归、随机森林、LightGBM、支持向量机和深度前馈网络作为初级分类器,多项式朴素贝叶斯分类器作为次级分类器,构建异质集成分类器,利用选取的特征进行AD分类。在TADPOLE数据集上进行实验,实验结果证实了所提特征选择方法是有效的,且采用所提特征选择方法,基于多项式朴素贝叶斯的异质集成分类器在AD分类上的性能要优于传统分类器。     

Classifier fusion based on evidence theory and its application in face recognition

A multiple classifier fusion approach based on evidence combination is proposed in this paper. The individual classifier is designed based on a refined Nearest Feature Line (NFL), which is called Cen-ter-based Nearest Neighbor (CNN). CNN retains the advantages of NFL while it has relatively low compu-tational cost. Different member classifiers are trained based on different feature spaces respectively. Corre-sponding mass functions can be generated based on proposed mass function determination approach. The classification decision can be made based on the combined evidence and better classification performance can be expected. Experimental results on face recognition provided verify that the new approach is rational and effective.     

一种基于多分类器融合的双色红外成像目标识别方法

针对双色红外成像系统中的自动目标识别问题,提出了一种基于多分类器融合的红外目标识别方法.该方法首先提取目标的形状特征和面貌特征,并设计多个基于不同特征的分类器对目标进行分类;然后对各个分类器的目标分类结果进行决策级融合处理,并采用所提出的决策规则对多分类器融合分类结果进行处理得到最终的目标识别结果.该方法充分利用了目标在多传感器图像中的多种分类特征信息,提高了系统的目标识别效率和精确性.实验结果证实了该方法的有效性.