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基于遗传算法的带钢表面缺陷特征降维优化选择

汤勃 , 孔建益 , 王兴东 , 侯宇

钢铁研究学报

针对带钢表面的划痕、黑斑、翘皮、辊印、褶皱和压印6种典型缺陷,提取了样本图像的灰度、纹理和几何形状特征等32维特征向量。基于遗传算法对32维特征向量进行降维优化选择,选择了其中的20维以进行缺陷图像类型的分类。利用BP神经网络对降维前后的6种典型带钢表面缺陷分类进行对比识别,并同主成分降维方法进行了对比,验证了所提取的带钢表面缺陷图像特征及其遗传算法降维的有效性。

关键词: 带钢表面缺陷 , 特征提取 , 降维 , 识别与分类

带钢表面缺陷多维混合特征提取及识别

韩英莉

钢铁研究学报 doi:10.13228/j.boyuan.issn1001-0963.20140168

为了自动获得最具区分力的多维融合特征,提出了改进的ReliefF算法对带钢多维混合特征进行自动评估选择.针对ReliefF算法不能去除冗余特征的缺点,引入最大信息压缩准则去除冗余特征.在此基础上,采用遗传神经网络建立带钢缺陷识别的知识库,遗传算法可以自主地辨识最小的包含最优解的搜索空间,再由BP算法按负梯度方向进行权值及阈值的修正.研究结果表明:改进ReliefF算法为后续分类识别提供了最优的特征向量,减少了数据的运算量和存储量;遗传神经网络算法获得了在满足准确性前提下更高网络识别缺陷的效率.

关键词: 带钢表面缺陷 , 特征提取 , 分类识别 , 人工神经网络

应用MATLAB提取纳米模板特征几何参数

雷惊雷 , 巫生茂 , 李凌杰 , 王俊 , 潘复生

功能材料

高质量的模板是制备高质量的纳米功能材料的关键,然而目前很难定量判断纳米模板质量。针对这一问题,采用通用软件MATLAB编程,分析纳米模板的形貌照片,快速、定量地提取模板孔隙率、孔洞等效直径、孔洞直径方差等模板的特征尺寸参数;特别地,通过二维傅里叶变换和一维傅里叶变换相结合的方法,定量获取模板孔洞排列方式及排列规则性特征角度参数。在以标准图像验证算法及程序准确性、可靠性的基础上,对阳极氧化铝纳米模板的扫描电子显微镜图像实例进行分析,展示了算法及程序在判别模板质量方面的有效应用,可为优化模板制备工艺或进一步制备功能纳米材料奠定基础。

关键词: 纳米模板 , 图像处理 , 特征提取 , MATLAB , 傅里叶变换

基于视频图像的连铸大包下渣特征提取方法的研究

李培玉 , 夏军 , 王民 , 梁军 , 谢清顺

钢铁研究学报

通过机器视觉与工人肉眼的类比,设计了一种基于视频图像的连铸大包下渣检测系统,利用该系统进行了连铸大包下渣特征提取方法的研究。构建了系统平台,通过软硬件进行视频图像信号的采集与处理,实现对连铸大包下渣过程的实时在线监控,无长水口保护套时进行钢流边缘的下渣特征提取与分析,有长水口保护套时进行液面平均灰度变化、结构相似度、统计特性的多参数以及三特征综合分析的下渣特征提取与分析。工业现场试验表明:该系统具有易于安装维护、自动化程度高、使用寿命长、成本低、非接触式检测、有一定的下渣检测成功率等优点,可有效地减少下渣量,提高钢水收得率,降低中间包的存渣厚度,有较高的使用价值。

关键词: 视频图像 , 下渣检测 , 特征提取 , 图像识别 , 连铸

基于独立成分分析的冷轧带钢表面缺陷识别

段志娟 , 周新星 , 陈分雄 , 孙林

钢铁研究学报

为了提高冷轧带钢表面缺陷识别率,提出基于独立成分分析(ICA)的缺陷图像特征提取方法。通过ICA建立缺陷图像的统计生成模型,从缺陷库中自适应地估计ICA基向量,将缺陷图像向基向量张成的空间投影,从而将图像变换到ICA域,图像在ICA域内的表示即为相应的特征向量。这种特征元素之间统计独立,是图像的稀疏编码。试验表明,本方法提取的特征优于常用的几何、纹理、不变矩特征,缺陷识别率较现有方法得到了提高。

关键词: 带钢表面缺陷 , 独立成分分析 , 稀疏编码 , 特征提取 , 缺陷识别

核Fisher鉴别分析在掌纹识别中的应用

裴昱 , 刘海林

量子电子学报 doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2009.06.002

核Fisher的鉴别方法(KFDA)是模式识别中较为突出的提取图像非线性特征的方法.为了更好地提取掌纹图像的非线性特征,将KFDA方法引入到掌纹识别中.首先对掌纹图像做小波变换进行降维,在保留原始图像轮廓信息和特征的基础上,用核Fisher判决方法进行特征提取并引入零空间的核Fisher(ZKFDA)方法解决小样本问题,最后用最小距离分类器进行掌纹匹配.通过PolyU掌纹图像库,实验结果表明,在不同的特征个数下,KFDA方法比二维Fisher准则(2DFLD)方法识别率高;零空间ZKFDA的平均识别率高于KFDA,并且计算量大大减少.在核函数选取上,取RBF核函数的识别性能最佳.

关键词: 图像处理 , 核Fisher鉴别分析 , 特征提取 , 掌纹识别

基于稀疏随机投影的SIFT医学图像配准算法

杨飒 , 郑志硕

量子电子学报 doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2015.03.005

针对尺度不变特征变换(Scale-invariant feature transform,SIFT)算法在关键点特征描述向量阶段计算复杂并且维数较高的现象,提出了一种基于压缩感知理论的SIFT算法.通过压缩感知理论的稀疏特征表示方法,对SIFT关键点特征向量进行提取,将高维梯度导数向量降到低维稀疏特征向量,降低了关键点描述向量维度.采用欧式距离作为关键点的相似性度量, Best-Bin-First(BBF)数据结构避免穷举,使数据的运算量大为减少.实验结果表明,新算法对存在仿射变换的医学图像配准性能优于传统SIFT算法,与当前改进型的SIFT算法相比,本文算法的实时性明显增强.

关键词: 图像处理 , 图像配准 , 尺度不变特征变换 , 特征提取 , 稀疏随机投影

基于加权模糊C均值算法改进的高光谱图像分类方案设计

马欢 , 景志勇 , 陈明 , 张建伟

连铸 doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2015.05.005

为了有效改善高光谱图像数据分类的精确度,减少对大数目数据集的依赖,在原型空间特征提取方法的基础上,提出一种基于加权模糊C均值算法方案.该方案通过加权模糊C均值算法对每个特征施加不同的权重,从而保证提取后的特征含有较高的信息量.实验结果表明,与业内公认的原型空间提取算法相比,该方案在相对较小的数据集下,具有较为理想的稳定性,较高的分类精度,大大降低了对数据集样本数量的依赖性,同时改善了原型空间特征方法的效率.

关键词: 图像处理 , 高光谱图像 , 数据分类 , 特征提取 , 加权模糊C均值算法

基于BP神经网络的诱发铀部件裂变信号特征分析及识别

谢军华 , 刘知贵 , 任立学 , 张活力

原子核物理评论

在对诱发铀部件裂变信号的测量原理及特点分析的基础上,开展了基于BP神经网络的诱发铀部件裂变时间关联信号特征参量分析处理的研究工作。采用无偏估计方法,计算信号的自相关函数和互相关函数,再利用比较法和导数法两种特征量提取方法,提取出不同状态下裂变信号的特征参量,借助于BP神经网络模式识别应用原理进行训练和预测。理论分析和研究结果表明:基于比较法和导数法获得的特征参量能较好地反映诱发铀部件裂变信号的特征;用BP神经网络对裂变信号进行模式识别,取得了较高的正确率,验证了此方法的有效性和合理性。

关键词: 铀部件 , BP神经网络 , 特征提取 , 模式识别

基于子模式双向二维线性判别分析的人脸识别

董晓庆 , 陈洪财

液晶与显示 doi:10.3788/YJYXS20153006.1016

针对表情和光照变化等对人脸识别影响的问题,提出一种基于子模式双向二维线性判别分析(Sub-pattern two-di-rectional two-dimensional linear discriminant analysis,Sp-(2D)2 LDA)的人脸识别方法。该方法首先对原图像进行分块处理,并保持子块间的空间关系,然后对各个子训练样本集从行方向和列方向同时利用2DLDA 进行特征抽取,最后把各个子特征矩阵拼接成一对应原始图像的特征矩阵,并采用最近邻分类器进行分类识别。在 ORL 及 Yale 人脸库上的试验结果表明,Sp-(2D)2 LDA 有效降低了鉴别特征的维数,减少了表情和光照变化的影响,获得了较好的识别性能。

关键词: 人脸识别 , 特征抽取 , 双向二维线性判别分析 , 子模式双向二维线性判别分析

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