人工智能技術(shù)重要的落地分支之一,圖像識別和目標識別已經(jīng)作為先頭兵開(kāi)啟了各式各樣的應用之旅。
從基本的原理出發(fā),對目標識別和圖像識別技術(shù)進(jìn)行詳述,給出應用實(shí)例。
對信息融合技術(shù)進(jìn)行了討論。
《智能信息融合與目標識別方法》研究了信息融合目標識別技術(shù),首先分析了特征級融合目標識別的基本理論,然后研究了多源圖像的預處理、結合閾值分割的分水嶺算法、結合聚類(lèi)分割的分水嶺算法、目標特征提取方法。對于特征融合方法,研究了基于協(xié)方差矩陣多特征信息融合、基于主成分分析的特征融合方法、基于改進(jìn)免疫遺傳的特征融合方法、基于獨立分量的特征融合、對典型相關(guān)分析特征融合方法的改進(jìn)。后介紹了基于優(yōu)化改進(jìn)的反向傳播神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )目標識別、模糊支持向量機理論與編程、基于模糊支持向量機的識別系統。
前言
第1 章 緒論 1
1. 1 概述 1
1. 2 研究現狀 3
第2 章 特征級融合目標識別的基本理論 5
2. 1 信息融合目標識別結構 5
2. 2 特征級融合目標識別系統基本結構 6
2. 3 特征級融合目標識別的關(guān)鍵問(wèn)題分析 8
?。? 3. 1 特征數據庫 8
?。? 3. 2 特征提取 8
?。? 3. 3 特征融合 8
?。? 3. 4 目標識別 10
2. 4 本章小結 11
第3 章 多源圖像的預處理 13
3. 1 多源圖像的去噪 13
?。? 1. 1 噪聲分析 13
?。? 1. 2 常用的圖像去噪方法 14
?。? 1. 3 幾種較新的去噪方法 15
3. 2 多源圖像的平滑 20
?。? 2. 1 均值平滑法 20
?。? 2. 2 鄰域平均法 20
?。? 2. 3 加權平均法 21
?。? 2. 4 選擇式掩模平滑法 21
3. 3 多源圖像的濾波 23
?。? 3. 1 低通濾波 23
?。? 3. 2 高通濾波 24
?。? 3. 3 中值濾波 26
?。? 3. 4 維納濾波 27
3. 4 本章小結 29
第4 章 結合閾值分割的分水嶺算法 30
4. 1 引言 30
4. 2 圖像閾值分割概述 30
4. 3 常用的閾值分割方法 31
?。? 3. 1 全局閾值法 31
?。? 3. 2 局部閾值法 36
?。? 3. 3 動(dòng)態(tài)閾值法 36
4. 4 改進(jìn)的最大類(lèi)間方差法 36
4. 5 本章小結 43
第5 章 結合聚類(lèi)分割的分水嶺算法 44
5. 1 圖像聚類(lèi)分割概述 44
5. 2 常用的圖像聚類(lèi)分割算法 46
?。? 2. 1 劃分聚類(lèi)算法 46
?。? 2. 2 層次聚類(lèi)算法 47
?。? 2. 3 基于密度的聚類(lèi)算法 47
?。? 2. 4 基于模型的聚類(lèi)算法 48
?。? 2. 5 基于網(wǎng)格的聚類(lèi)算法 48
5. 3 改進(jìn)的FCM 聚類(lèi)分割算法 49
5. 4 本章小結 53
第6 章 目標特征提取方法 54
6. 1 傳統的特征提取方法 57
?。? 1. 1 經(jīng)典的特征提取方法 57
?。? 1. 2 多項式不變矩 59
?。? 1. 3 共生矩陣 67
6. 2 紅外和可見(jiàn)光圖像特征提取和融合 70
?。? 2. 1 多傳感器特征提取 70
?。? 2. 2 目標區域分割和檢測 71
?。? 2. 3 特征提取與融合 73
6. 3 本章小結 75
第7 章 基于協(xié)方差矩陣多特征信息融合 77
7. 1 圖像特征提取 77
?。? 1. 1 多傳感器特征提取 77
?。? 1. 2 灰度特征 78
?。? 1. 3 空間信息特征 78
?。? 1. 4 梯度信息特征 79
7. 2 協(xié)方差矩陣的構造 80
?。? 2. 1 協(xié)方差矩陣與協(xié)方差 80
?。? 2. 2 協(xié)方差矩陣距離的度量 81
?。? 2. 3 特征協(xié)方差 82
7. 3 多特征信息融合 83
7. 4 融合實(shí)驗結果與分析 83
7. 5 本章小結 85
第8 章 基于主成分分析的特征融合方法 87
8. 1 特征提取 87
?。? 1. 1 灰度共生矩陣 87
?。? 1. 2?。龋?不變矩 88
8. 2 幾何特征 90
8. 3 主成分分析的定義 90
?。? 3. 1 主成分分析的基本原理 90
?。? 3. 2 數學(xué)模型 91
?。? 3. 3 主成分的推導 93
8. 4 基于主成分分析的圖像特征級融合實(shí)現 96
?。? 4. 1 目標特征的提取 96
?。? 4. 2 特征融合 96
?。? 4. 3 實(shí)驗結果與分析 96
8. 5 本章小結 99
第9 章 基于改進(jìn)免疫遺傳的特征融合方法 100
9. 1 遺傳算法基礎理論 100
?。? 1. 1 遺傳算法概述 100
?。? 1. 2 遺傳算法流程 101
9. 2 一般的免疫算法基礎理論 103
?。? 2. 1 免疫算法概述 104
?。? 2. 2 免疫算法流程 105
?。? 2. 3 一般的免疫遺傳算法 105
9. 3 基于改進(jìn)免疫遺傳的圖像特征級融合實(shí)現 107
?。? 3. 1 改進(jìn)算法的關(guān)鍵技術(shù) 107
?。? 3. 2 基于改進(jìn)免疫遺傳的特征融合原理 108
?。? 3. 3 特征級融合實(shí)現 108
?。? 3. 4 實(shí)驗結果與分析 111
9. 4 本章小結 112
第10 章 基于獨立分量的特征融合 113
10. 1?。桑茫?的定義 113
10. 2 隨機變量的獨立性概念 114
10. 3?。桑茫?獨立性的度量 115
?。保? 3. 1 非高斯性 115
?。保? 3. 2 互信息 117
10. 4 快速固定點(diǎn)ICA 算法 117
10. 5 基于ICA 的圖像特征級融合實(shí)現 119
?。保? 5. 1?。桑茫?的預處理 119
?。保? 5. 2 特征融合 120
10. 6 實(shí)驗結果與分析 121
10. 7 本章小結 125
第11 章 對典型相關(guān)分析特征融合方法的改進(jìn) 126
11. 1?。茫茫?的基本思想 126
11. 2?。茫茫?的基本原理 127
?。保? 2. 1?。茫茫?的數學(xué)描述 127
?。保? 2. 2 典型相關(guān)的定義及導出 128
?。保? 2. 3?。茫茫?的基本性質(zhì) 130
11. 3 典型相關(guān)變量和相關(guān)系數的求解步驟 132
11. 4 基于CCA 改進(jìn)算法的圖像特征級融合實(shí)現 133
?。保? 4. 1 改進(jìn)算法的關(guān)鍵技術(shù) 133
?。保? 4. 2 特征融合過(guò)程 133
11. 5 實(shí)驗結果與分析 134
11. 6 本章小結 137
第12 章 基于優(yōu)化改進(jìn)的反向傳播神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )目標識別 138
12. 1?。拢?神經(jīng)網(wǎng)絡(luò ) 139
?。保? 1. 1?。拢?網(wǎng)絡(luò )模型 139
?。保? 1. 2?。拢?神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )結構 139
?。保? 1. 3?。拢?神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )訓練學(xué)習 142
?。保? 1. 4?。拢?神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )主要特點(diǎn) 144
12. 2 改進(jìn)的BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò ) 145
12. 3?。校樱?算法的基本原理和理論基礎 145
?。保? 3. 1?。校樱?算法的基本原理 145
?。保? 3. 2?。校樱?算法的基本流程 147
12. 4?。校樱?優(yōu)化改進(jìn)的BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò ) 147
?。保? 4. 1?。校樱?優(yōu)化問(wèn)題分析 147
?。保? 4. 2?。校樱?優(yōu)化算法流程 149
12. 5 仿真結果分析和識別系統實(shí)現 149
?。保? 5. 1 仿真結果分析 149
?。保? 5. 2 識別系統實(shí)現 152
12. 6 本章小結 155
第13 章 模糊支持向量機理論與編程實(shí)現 157
13. 1 模糊數學(xué)理論 157
?。保? 1. 1 模糊數學(xué)的發(fā)展歷程 157
?。保? 1. 2 模糊集 158
?。保? 1. 3 幾種常見(jiàn)的模糊隸屬度函數 158
13. 2 支持向量機理論 160
?。保? 2. 1 經(jīng)驗風(fēng)險 160
?。保? 2. 2 結構風(fēng)險最小化 162
?。保? 2. 3 最優(yōu)超平面 164
?。保? 2. 4?。郑?維數 165
?。保? 2. 5 核函數 166
13. 3 模糊支持向量機理論 167
?。保? 3. 1 第一種模糊支持向量機 167
?。保? 3. 2 第二種模糊支持向量機 168
13. 4 模糊隸屬度核函數的選擇 170
?。保? 4. 1 基于類(lèi)中心距離的隸屬度函數 170
?。保? 4. 2 基于S 形函數的隸屬度函數 171
?。保? 4. 3 基于π 形函數的隸屬度函數 171
13. 5 模糊支持向量機算法的編程實(shí)現 172
13. 6 本章小結 174
第14 章 基于模糊支持向量機的識別系統實(shí)現 175
14. 1 模糊支持向量機識別系統的架構 175
14. 2 圖像預處理部分的實(shí)現 176
?。保? 2. 1 文件的打開(kāi)與顯示 177
?。保? 2. 2 預處理模塊圖像增強的執行 178
?。保? 2. 3 預處理模塊圖像分割的執行 178
14. 3 特征提取部分的實(shí)現 179
?。保? 3. 1 文件的打開(kāi)與顯示 179
?。保? 3. 2 傳感器類(lèi)型的選擇 179
?。保? 3. 3 計算相應的特征值 180
?。保? 3. 4 特征值的存儲 181
14. 4 目標特征數據庫系統的技術(shù)實(shí)現 181
?。保? 4. 1 特征數據庫管理系統的構建 181
?。保? 4. 2 目標動(dòng)態(tài)特征庫管理技術(shù) 182
?。保? 4. 3 目標特征數據庫建立 184
?。保? 4. 4 數據庫管理系統編程實(shí)現 185
14. 5 模型訓練部分 188
14. 6 目標識別部分 189
?。保? 6. 1 目標識別模塊工作流程與結果顯示 189
?。保? 6. 2 目標識別結果分析與對比 189
14. 7 本章小結 192
參考文獻 193