圖像模式識別(一)

一、模式識別(Pattern Recognition)就是機器識別、計算機識別或機器自動識別,目的在於讓機器自動識別事物。模式識識別的研究內容是利用計算機對客觀物體進行分類,在錯誤概率最小的條件下,使識別的結果儘量與客觀事物符合。

模式的描述方法

在模式識別技術中,被觀測的每個對象稱爲樣品。通過對樣品部識別有關的因素作爲研究的根據,每一個因素稱爲一個特徵。模式就是樣品所具有的特徵描述。模式的特徵集由處於同一個特徵空間的特徵向量表示,例如:如果一個樣品Xn個特徵,則可把X看做一個n維向量,該向量X稱爲特徵向量記:

x1

x2

xn

 

 

X=      =x1,x2,xnT

 

 

 

抽取圖像特徵,將圖像變成n維空間的一個向量,之後用數學的方法進行運算,判別樣品X爲模式的哪一類。如果一個對象的特徵觀察值爲{x1,x2,,xn},它可以構成一個n維的特徵向量值X,即X=x1,x2,xnT,式中x1,x2,xn爲特徵向量X的各個分量,而這個向量空間稱爲特徵空間Rn。在模式識別中,要對許多具體對象進行測量,以獲得觀測值,其中常用的有均值、方差、協方差和協方差矩陣。

2模式識別系統

一個典型的模式識別系統如圖:

分類決策

數據獲取

預處理

特徵提取

訓練樣本輸入

特徵提取

分類結果

確定判別函數

改進判別函

誤差檢驗

預處理

分類器設計

系統上半部分完成未知類別模式分類,下半部分屬於設計分類器的訓練過程,利用樣品進行訓練,確定分類器具體參數,完成分類器的設計。

數據獲取:用計算機可以運算的符號來表示所研究的對象。

預處理:對輸入測量儀器或其他因素所造成的退化現象進行復原,去噪聲,提取有用信息。

特徵提取:對原始數據進行變換,得到能反映分類本質的特徵。

分類決策:在特徵空間中用模式識別方法把被識別對象歸爲某一類別

分類器設計:基本做法是收集樣品訓練集,在些基礎上確定判別函數,改進判別函數的誤差檢驗。

 

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