基于领域复合语义的产品结构非精确匹配模型与算法

产品结构间的相似性问题是具有内部递归嵌套特性的复杂对象之间的非精确匹配问题。产品结构间的相似性不但与其组成部件的具体嵌套结构有关,而且还与每个节点相关联的属性集以及产品结构所依赖的企业特有的一套稳定的产品概念系统有关,产品概念系统提供了产品间相似的一类重要背景语义知识。构造了产品结构的属性集、产品概念系统、部件嵌套结构三元特征模型,并提出基于此三元特征的复合语义相似度计算模型。该计算模型是语义距离、属性集异同和下层结构的语义相似度复合3大组成部分的综合。分析证明了该模型可以充分、合理、全面地表达产品结构间的相似性。提出了相似度计算模型的非递归算法,分析了其执行性能,并讨论了该算法使用中的一些配套条件。

基于非精确图匹配的CAD模型搜索方法

为了弥补现有的三维CAD模型搜索方法难以搜索到不同近似程度的相似模型的缺陷,提出一种基于面属性化邻接图非精确匹配的CAD模型搜索方法.首先提取CAD模型中的B-rep信息将CAD模型转化为面属性化邻接图;然后计算目标模型与被搜索模型的面属性化邻接图之间的顶点相容程度矩阵和边相容程度矩阵,并由此建立2个模型相似程度的度量作为选择不同顶点匹配矩阵M的优化目标函数;在对匹配矩阵M进行连续化松弛后,运用Sinkhorn行列交替规范化方法求解匹配优化问题.实验结果表明,采用该方法能够搜索到不同近似程度的相似模型;并且由于避免了具有NP复杂性的精确图匹配过程,检索效率也能满足实际要求.

融合拓扑特征和领域特征的非精确图匹配算法

针对结构模式识别领域中现有图匹配算法对反映图本身拓扑结构的节点特征挖掘不够充分的问题,提出融合拓扑特征和领域特征的非精确图匹配算法。利用建筑学与城市规划学科中的空间句法理论构造图拓扑特征的量化描述,并将其与节点属性和边属性等其他领域的非拓扑特征相结合,构造描述图特征的特征向量,以此为桥梁将结构模式识别问题转化为统计模式识别问题,进而借助支持向量机实现非精确图匹配。不同于其他的图匹配算法,该算法对图的拓扑表达能力强,并且可融合图的领域方面的非拓扑特征,通用性较好。实验结果表明,提出的图匹配算法在不同的图数据集上均具有较高的分类识别率。

应用于非精确图匹配的改进DF模型

针对传统深度森林算法提取的特征不够完整,以及采取的等权决策机制对分类结果易产生差异性等问题,提出一种应用于非精确图匹配的改进DF模型(IDF)。首先,在挖掘特征子集的过程中,采取融合移动窗口和随机移动窗口的方式。在移动窗口扫描样本的同时,随机捕获一个与移动扫描窗口相同大小的特征子集,两者构成新的特征子集,从而将新特征子集作为级联森林模块的输入。其次,在级联森林的迭代过程中,计算当前森林的决策结果所占权重,并与上一级森林进行对比,采用Min的权值策略规则赋值给当前森林,逐次迭代直至结果满足模型所设定的阈值。最后,在MUTAG、PTC、COX2等数据集上进行了训练和测试。实验结果表明,相比于传统深度森林算法,IDF充分考虑了图的结构特征,能够有效增强样本的拟合优度及多样性,降低了级联模块中各子树的决策差异及模型的复杂度,有效提升了模型的分类识别率。

用于非精确图匹配的改进GCN模型

针对现有图匹配算法对拓扑结构节点特征挖掘不够充分问题,提出了一种用于非精确图匹配的改进图卷积神径网络(GCN)模型。首先,考虑到选取的节点应具有较强的代表性,利用社交网络分析中三种衡量网络节点中心度的方法去获取图中节点的中心度,按照节点的中心度大小排序。其次,针对图的节点和边具有相应的领域特征,把拓扑结构映射到网格结构的同时,应最大化表示节点之间的关系属性,在节点邻域大小不满足感受野阈值时,对节点邻域进行中心度排序并按中心度大小依次获取邻域节点,直到邻域大小满足感受野阈值,进而利用卷积神经网络进行图的分类识别。最后,在多个标准图数据集上进行了训练和测试。实验结果表明,改进的GCN模型在图匹配问题上较同类方法具有更高的识别率。

基于非精确图匹配的一种工程图检索方法

以二维工程图检索系统的设计与开发为背景,提出一种基于非精确图匹配的二维工程图检索方法.该方法将二维工程图转化为一种基于图元的属性化邻接图;计算目标模型与被检索模型的属性化邻接图之间顶点相容程度矩阵与边相容程度矩阵,并由此建立顶点匹配矩阵的目标优化函数;运用Sinkhorn行列交替规范化方法求解匹配优化问题.实验结果表明,该方法能够检索到不同相似程度的二维工程图,其检索效率能满足实际要求.

一种工程图检索方法在匹配优化问题中的应用

以二维工程图检索系统的设计与开发为背景,提出一种基于非精确图匹配的二维工程图检索方法.该方法首先将二维工程图转化为一种基于图元的属性化邻接图;然后计算目标模型与被检索模型的属性化邻接图之间顶点相容程度矩阵与边相容程度矩阵,并由此建立顶点匹配矩阵M的目标优化函数;最后运用Sinkhorn行列交替规范化方法求解匹配优化问题.在匹配过程中,充分利用属性邻接图的顶点与边属性信息动态裁剪搜索空间,实现快速匹配.实验结果表明,该方法能够检索到不同相似程度的二维工程图,并且检索效率也能满足实际要求.

基于图的航空图像与GIS模型匹配算法

地理信息系统(GIS)采用语义描述,图像中缺少颜色及灰度信息,只能基于其结构特征进行匹配。受目前图像处理技术限制,从图像中提取的特征信息量少、精度受限、且往往含有噪声。针对上述问题,提出一种基于图的航空图像与GIS模型匹配算法。基于UWG-SA方法分别对GIS与实时图像特征自动构建图,根据设定的相容函数,采用分级指派方法计算图的全局相容度,并给出主方向方法去除误匹配,求解变换参数。实验结果表明,该算法匹配概率为98.5%,平均匹配误差为8.54 m,平均耗时为0.075 s,可满足飞行器导航需求。

信函英文地址的自动识别和翻译

根据地址的语言特性,定义和归纳了适用于邮政信函英文地址自动识别和翻译的用语规则.针对由字符识别技术获得的信函地址,提出了一种基于非精确字符串匹配技术的地址翻译方法,自动识别出英文地址并翻译成中文.实验结果验证了该方法的有效性,能较好地减少识别错误带来的影响,提高系统的翻译性能.

基于空间句法和最短路径的图核

针对图模式识别领域中现有图核方法对反映图本身拓扑结构的节点特征挖掘不够充分的问题,提出了基于空间句法和最短路径的图核。借鉴建筑学与城市规划学科中的空间句法理论构造分布于图节点上的拓扑特征的量化描述,基于此提出了可表示、计算,正定、适用范围较广的空间句法核和基于最短路径的空间句法核,进而借助支持向量机实现了非精确图匹配。不同于其他图核方法,该方法对图的拓扑特征表达能力强,通用性较好。实验结果表明,所设计的图核在分类精度方面相较于最短路径核有较显著的改善。

一种度量图像相似性和计算图编辑距离的新方法

由于在图编辑距离(GED)的计算中合理地为编辑操作定义代价函数相当困难,因此本文提出一种基于图结构的独立于代价函数定义的GED计算方法.它利用边缘方向直方图刻画图的结构,通过计算边缘方向直方图之间的距离来判断图的相异性,从而无需再定义代价函数.Earth Mover’s Distance(EMD)可以准确地计算直方图之间的距离,而且对于图在平面内的旋转所引起的直方图变化具有鲁棒性.为此,本文采用边缘方向直方图之间的EMD计算图编辑距离.将图像用图来表示,利用这种新的图编辑距离度量图像之间的相似性.实验结果表明本文提出的方法可以简单而有效地对图像进行聚类和分类,与基于谱序列计算图编辑距离的方法相比,可以更好地刻画图的结构差异.