应用于水下生物识别的联合范数主成分分析算法
DOI:
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作者:
作者单位:

(1.天津市先进机电系统设计与智能控制重点实验室,天津理工大学,天津 300384; 2.机电工程国家级实验教学示范中心,天津理工大学,天津 300384)

作者简介:

武 刚(1974-), 男, 研究生, 实验师,主要 从事机器学习领域的研究.

通讯作者:

中图分类号:

基金项目:

国家重点研发计划(2018AA0103004)和天津市科技计划重大专项(20YFZCGX00550)资助项目


Principal component analysis algorithm with joint norm for underwater biometrics recognition
Author:
Affiliation:

(1.Tianjin Key Laboratory for Advanced Mechatronic System Design and Intelli gent Control,School of Mechanical Engineering,Tianjin University of Technology,Tianjin 300384, China; 2 .National Demonstration Center for Experimental Mechanical and Electrical Engineering Education,Tianjin Univer sity of Technology,Tianjin 300384, China)

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    摘要:

    针对F范数对离群数据较为敏感,而L1范数能降 低离群数据的影响,但无法有效控制重构误差 的问题,本文将L1范数与F范数同时作为目标函数的距离度量方式,提出了二维主成分分析(two-dimensional principle component analysis,2DPCA) 联合算法 2DPCA-F-L1,并给出了其非贪婪求解方法。该算法确保了对图像的分类能力,同时也降低 了图像重构时 的平均重构误差。本文将提出的2DPCA-F-L1算法在应用于水下生物图像识别时,可以抑制 水下光学影 像存在的噪声干扰。实验证明,该算法能够精确地识别水下生物的种类,并且在图像重构时 相较于其他主成分分析(principle component analysis,PCA)算法具有更优的鲁棒性。

    Abstract:

    F-norm is sensitive to outlier data,while L1-norm can significantly reduce the sensitivity and cannot effectively control reconstruction errors.To tackle the problem,we take both F-norm and L1-norm as the distance metric of the objective function,and propose a joint- norm two-dimensional principal component analysis (2DPCA) algorithm called 2DPCA-F-L1,and give its n on-greedy solution. This algorithm not only ensure the ability of image classification,but also dec rease the average reconstruction error in image reconstruction.When applied to underwater biometr ic image recognition,the proposed 2DPCA-F-L1 suppresses the noise interference in unde rwater optical images.Experiments show that the 2DPCA-F-L1 algorithm can accurately recogniz e the species of underwater creatures,and has better robustness than other principal component analysis (PCA) algorithms in ima ge reconstruction experiments.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

张浣星,王肖锋,武刚.应用于水下生物识别的联合范数主成分分析算法[J].光电子激光,2022,33(10):1067~1074

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  • 收稿日期:2022-06-01
  • 最后修改日期:2022-07-02
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  • 在线发布日期: 2022-10-18
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