结合双树复小波变换和改进密度峰值快速搜索聚类的乳腺MR图像分割

针对乳腺MR图像组织复杂、灰度不均匀、难分割的特点,本文提出双树复小波(DTCWT)变换结合密度聚类的图像分割方法.首先利用复小波域双变量模型结合各向异性扩散函数对图像进行去噪处理;进而通过简单线性迭代聚类(SLIC)算法将图像划分成一定数量的超像素区域,根据事先设置的阈值搜索每个超像素的近邻,从而降低基于K近邻的密度峰值快速搜索聚类(KNN-DPC)算法寻找每个样本近邻的时间;最终,引入超像素区域的近邻信息度量样本密度,采用KNN-DPC算法的分配策略自适应聚类.仿真和临床数据分割结果表明,所提算法能有效的实现乳腺MR图像的分割.

基于密度峰值快速搜索聚类的多场景分布式电源规划

针对间歇性分布式电源出力的随机性、负荷需求的不确定性以及分布式电源与负荷之间存在相关性的问题,采用拉丁超立方抽样并结合Spearman秩相关系数的Cholesky分解,得到分布式电源具有相关性的出力与负荷需求样本。通过密度峰值快速搜索聚类算法对相关性样本进行有效削减得到典型场景,以分布式电源投资运行费用和配电网向上级电网购电费用最小为优化目标,建立分布式电源多目标规划模型。最后通过二阶锥松弛将规划模型转化为混合整数二阶锥规划问题,并调用Cplex求解器对规划模型求解。IEEE 33节点算例结果验证了所提模型的合理性。

基于改进的快速搜索聚类算法和高斯过程回归的催化重整脱氯前氢气纯度多模型建模方法

氢气是催化重整反应的重要副产物之一,建立氢气纯度软测量模型有助于指导生产。针对催化重整过程工况复杂多变、单一软测量模型难以满足精度要求,提出了一种基于改进的快速搜索聚类算法和高斯过程回归的多模型软测量建模方法。首先,针对快速搜索聚类算法中截断距离是由人为设定的问题,提出了一种截断距离确定方法。并用该改进算法对历史数据进行自动分类,建立各个数据子集的高斯过程回归模型,使各子模型在最大程度上反映不同工况点。然后,针对聚类后得到的带有类别标签的历史数据,建立类别辨识模型,与各子模型相结合,形成开关模式的组合模型。最后,将该建模方法应用于连续催化重整装置,建立了脱氯前氢气纯度的在线计算模型。结果表明,该多模型建模方法具有较高的预测精度,优于传统的单一模型,有一定的实用价值。

基于快速搜索与发现密度峰值聚类算法的含有分布式光伏的配电网电压分区协调控制

随着大量分布式光伏并入配电网,重要负荷节点电压越限的紧急情况更容易发生,这对当前潮流状态下电压控制的快速性提出了更高的要求。考虑电压集中控制方式控制过程复杂且传统的分区方法耗时较长等问题,首先以节点间的综合电压灵敏度为基础计算节点电气距离,根据电气距离构建节点相似度矩阵,并采用快速搜索与发现密度峰值聚类算法对配电网进行快速分区;然后考虑本地光伏独立调压能力的不足,提出了一种先无功后有功的电压分区协调控制策略;最后通过IEEE33配电网算例的仿真结果验证了该分区方法的快速性和电压分区协调控制策略的有效性。

基于剪枝策略和密度峰值聚类的行业典型负荷曲线辨识

辨识不同行业的典型负荷曲线对于配售电公司的运行调度、售电决策和风险管理均有重要意义。鉴于此,提出了一种基于剪枝策略和密度峰值聚类的行业典型负荷曲线辨识方法。首先,提出了衡量负荷曲线位移变化后相似性程度的快速动态时间扭曲(FDTW)距离指标,进而提出了一种搜索FDTW距离的剪枝策略,以实现对负荷曲线间形态差异的精准高效量度。接着,提出了基于加权密度峰值快速搜索聚类算法的行业负荷用电类型划分方法以及用户行业信息错误识别方法。然后,以最小化负荷曲线簇内FDTW距离为目标,提出了基于重心平均算法的行业典型负荷曲线辨识方法。最后,以浙江省某市工商业用户为例进行验证分析,算例结果表明所提方法可以准确量度负荷曲线形态相似性,快速划分行业用电类型并有效辨识具有共同形态特征的典型负荷曲线。

基于密度峰值聚类的专利地图制作方法

目前国内对于专利地图的研究大部分仍停留在应用阶段,对其制作的基础理论研究较少。概述目前专利地图类别,分析现有专利地图制作方法的缺陷,从增强专利文献信息可信度和价值的角度,运用TF-IDF(term frequency-inverse document frequency)统计特征将非结构化的专利文献信息映射到低维空间中,采用密度峰值快速搜索聚类(clustering by fast search and find of density peaks,CFSFDP)算法进行聚类,对同一聚类中的专利文献特征进行分析,得到不同专利文献间的发展关系并映射为图表示,从而构建以有向图表示的专利地图。改进提出的这种专利地图制作方法,同时利用了结构化信息与非结构化信息,以使专利地图更为真实准确地反映目标技术领域的技术发展过程。

基于改进模糊核聚类的室内定位方法研究

针对室内定位中,WiFi位置指纹法存在的定位实时性和精度的问题,提出一种基于改进模糊核聚类(KFCM)和加权K近邻(WKNN)结合的室内定位方法,旨在降低定位时间和改善定位精度。首先利用快速搜索和发现峰值聚类(CFSFDP)确定聚类数目和初始聚类中心,克服KFCM算法对初始聚类中心选取的依赖性而导致聚类结果不稳定的缺点,在此基础上,采用WKNN进行定位匹配,提高定位精度。实验表明,所提出方法相较于无聚类的室内定位方法,能在保证一定精度的前提下,减少定位计算量和时间。此外,将所提出方法与基于K均值、KFCM和CFSFDP的方法进行实验对比,结果显示,该方法具有更好的聚类效果和定位精度。

优化分配策略的密度峰值聚类算法

针对密度峰值聚类算法在面对复杂结构数据集时容易出现分配错误的问题,提出一种优化分配策略的密度峰值聚类算法(ODPC)。新算法首先引入参数积γ,扩大了聚类中心的选取范围;然后使用改进的数据点分配策略,对数据集的数据点进行基于相似度指标MS的重新分配,进一步优化了簇类中点集的分配;最后使用dc近邻法优化识别数据集的噪声点。在人工数据集及UCI真实数据集上的实验均可证明,新算法能够在优化噪声识别的同时,提高复杂流形数据集中数据点分配的正确率,并取得比DPC算法、DenPEHC算法、GDPC算法更好的聚类效果。

基于M-CFSFDP算法的战场目标分群方法

目标分群能够将战场目标划分为作战空间群,从而降低态势估计难度,提高决策效率。故针对战场中的目标分群问题,提出了一种基于流形距离(manifold)的密度峰值快速搜索聚类算法(clustering by fast search and find of density peaks,CFSFDP)的目标分群方法。该方法将目标分群转化为数据集聚类问题,通过计算目标间的流形距离来衡量目标间的相似度,然后在流形距离的基础上利用CFSFDP算法搜索聚类中心,指定其余数据点类别。仿真实验以人工数据集和UCI数据集为对象,验证了M-CFSFDP算法聚类效果优于CFSFDP算法;同时将M-CFSFDP应用在战场目标静态与动态分群中,仿真结果表明了该方法的正确性与有效性。

一种改进的T-S模糊模型建模及优化方法

模糊建模是一种有效的非线性系统建模方法,因为非线性系统的复杂性,仍有很多问题难以处理。针对T-S模糊模型,提出了一种改进的建模及优化方法。首先,将快速搜索密度峰聚类和模糊C均值聚类(FCM)算法相结合,使用快速搜索密度峰聚类算法找到聚类个数和初始聚类中心后,再用FCM算法进行聚类;然后,通过最小二乘法辨识结论参数得到初始T-S模糊模型,使用改进的差分进化(DE)算法整体优化模型的结构和参数,获得最终的T-S模型;最后,选择代表性实例,使用MATLAB程序进行仿真分析和比较,验证了本文方法能有效提高T-S模糊模型的辨识精度和速度。

基于鲁棒特征匹配的热成像全景图生成方法

热成像技术能够探测不可见的长波红外辐射并以图像的形式显示,在科学研究、安防刑侦及国防军事中有着举足轻重的地位。如果可以用全景图的方式显示所观测场景的大视场热成像则能够极大地扩大观测者的视野、提升场景感知能力。然而,由于热辐射成像模糊、信噪比低,图像特征提取往往存在着较大误差,进而导致特征点匹配不稳定,图像拼接失败。针对这一问题,改进了匹配过程,提出了一种基于鲁棒特征匹配的热成像全景图像生成算法。在增加特征匹配鲁棒性方面的改进主要包括2方面:第一,利用PCA(主成分分析)对SIFT算子进行降维以降低算子相关性,提高特征向量的鉴别能力;第二,利用快速搜索密度峰聚类算法预先筛选匹配点集以剔除错误匹配点,提高特征点的匹配准确度。实验结果表明,本文提出的算法可有效且稳定地生成热成像全景图,具有实用价值。

基于CFSFDP与ELM相结合的半监督室内定位算法

针对室内环境复杂,难以获取足够多的有效标记数据进行定位,提出了一种将密度峰值快速搜索聚类(CFSFDP)和极限学习机(ELM)相结合的半监督室内定位算法(SLACE).SLACE利用CFSFDP聚类数据集,并标记聚类中心缺失的位置信息,扩充初始标记数据;利用ELM训练初始标记数据,根据输出阈值向量和"换位"思想扩充标记数据,提高定位准确率.实验表明:在标记数据个数相同时,该算法运行时间短,较ELM算法、BP算法而言,定位准确率明显提高.