基于频谱分析的Procrustes统计步态识别算法

在信息安全越加重要的现代社会,步态识别以其特有的优势作为一种身份识别手段,得到了很多关注.提出一种基于Procrustes均值形状的傅里叶频谱分析(FSAOPMS)的适用于多视角的步态识别方法.利用Procrustes统计形状分析方法将步态序列中人体轮廓的连续步态变化表示成一个紧致的Procrustes均值形状(PMS),将PMS作为原始步态特征,对PMS进行傅里叶频谱分析(FSA).计算不同步态序列的PMS幅度谱的欧式距离,利用最近邻(NN)分类器进行识别.在中国科学院自动化所的CASIA Gait Database数据库上进行了实验,与其他3种方法进行了比较,新方法具有很高的识别率,证明了该算法的有效性.

膝关节统计学形状模型的几何外形有效性验证

目的获取中国男性健康膝关节的解剖参数范围,并验证健康膝关节统计学形状模型(statistical shape model,SSM)在几何外形上的有效性,为基于膝关节SSM的假体设计提供依据。方法采集112例健康男性膝关节CT影像,建立三维膝关节模型,每例模型都单独作为目标模型,剩余模型作为训练集进行主成分分析(principal component analysis,PCA),将得到的SSM向着目标模型进行拟合预测,得到SSM拟合模型。在样本模型和SSM拟合模型上分别标记出相同的解剖测量点,并得出17个线性参数和3个角度参数。对解剖参数值采用独立样本t检验和Mann-Whitney U检验进行统计学检验,若得出的P值均大于0.05,则证明SSM在几何外形上的有效性。结果解剖参数的定性和定量对比分析的结果显示,线性参数值的平均偏差均小于6 mm,角度参数值均小于2.5°;统计学检验的结果显示所有解剖参数的P>0.05,证明膝关节SSM拟合模型与真实健康模型在几何外形上不具有统计学差异。结论获得了健康膝关节解剖参数的参考范围,并验证了膝关节SSM模型在外形上与真实健康模型具有一致性。研究结果为基于膝关节SSM的假体设计提供依据。

基于统计形状分析的人脸基本表情分析

人脸的表情识别分析在虚拟交互和情感计算中具有重要意义,为得到一个精确的表情分析模型,采用统计形状分析方法对人脸表情进行建模分析,可将人脸表情的形状看作随机变量并在高维空间中服从一定的概率分布的.首先使用统计形状分析方法对表情形状进行归一化后,采用PCA方法对表情的变化建立点分布模型;在表情的分析阶段采用高斯分布模型估计表情空间的统计参数,并采用贝叶斯分类实验验证分类效果.实验结果表明:统计形状分析方法可以有效地对人脸的基本表情进行分析分类.

一种基于统计形状分析的运动人体识别方法

运动人体识别模式识别领域的研究热点。目标在运动过程中产生的时间域和空间域的形变可提供重要的识别信息。本文提出一种基于统计形状分析的识别方法,用Kendall形状模型来描述帧间提取的人体轮廓,并应用隐马尔科夫模型(HMM)来捕捉目标时空域上的形变信息。由于传统HMM框架下,隐藏状态与训练数据相互正交,给学习过程带来很大困难。由此提出一种非参数HMM模型,用非参数核密度估计算法来学习观测概率分布,以补偿随机隐藏状态造成的不确定性,优化了HMM训练过程。最后对此方法进行了实验分析。

基于主分量分析的形状特征提取及识别研究

主分量分析(PCA)是统计学中分析数据的一种有效的方法,可以将数据从高维数据空间变换到低维特征空间,因而可以用于数据的特征提取及压缩等方面。在该文的形状识别系统中,用PCA法提取图像的形状特征,能够较好地满足识别层的输入要求。在识别层研究了3种识别方法:最近邻法则、BP网络及协同神经网络方法,均取得了满意的实验效果。

基于MDS的统计形状聚类

针对物体轮廓曲线,采用新的模与相位保持的傅里叶描述方法,将连续的轮廓曲线降维归一化为RM空间中的点,引入DTW(Dynamic Time Warping)相似度,使用多维尺度分析(MDS),对多类物体基于形状进行聚类。实验结果表明,在合适的相似度下,该方法能够对不同的形状序列进行聚类。

集成非线性统计形状先验的M-S图像分割模型

为克服噪声污染、血管遮挡、光照不均匀、对比度小、个体间差异大等视网膜和视神经细微组织结构医学图像分割中固有的困难,提出了一种集成非线性形状先验的医学图像分割新方法.该方法首先采用非线性的核函数将目标先验形状窄带水平集映射到其核空间,然后在核空间进行主成分分析(PCA),以获取目标形状窄带水平集核空间的基底向量,并据此将目标形状先验知识集成到Mumford-Shah向量值图像分割模型,实现医学图像的分割.不同青光眼病人的视乳头图像分割实验结果表明,该方法能够有效地分割噪声大、对比度小且部分被血管遮挡的各阶段的青光眼病人视乳头图像.

引入形状统计先验的轮廓提取的概率方法

提出了轮廓提取的概率方法,同时将物体形状的统计先验信息和轮廓线的平滑性结合到轮廓的概率估计中首先应用主元分析对低维空间概率采样生成高维形状统计分布的样本,根据形状样本得到轮廓控制点样本,而后结合描述平滑性的先验概率,运用序列蒙特卡罗方法实现轮廓估计对实际拍摄的人手图像的实验表明,针对特定的形状,该方法在杂乱背景。

汉字结构的统计分析

以小学语文课本的三千个印刷体汉字作统计材料,每个字划分为四个象限,把在左上角象限、右下角象限的笔划构成的形状分别统计,形状相同或类似的归为一类并称之为子模式。统计结果表明,左上角的子模式组字能力比右下角的强。但左上角子模式的形状较复杂,除构成子模式的部首的笔划外,总带有其它笔划。右下角子模式的形状较简单,除它本身的笔划外,无其它笔划。两者比较,在设计汉字多步自动识别的系统时,以右下角的子模式作初分类的依据,比较有利。

全级配混凝土抗压强度尺寸效应及影响因素的统计分析

搜集了11个工程共137组试验数据,采用可靠性理论及统计学方法,研究了全级配混凝土大试件与湿筛混凝土小试件之间抗压强度比值(以下简称为"抗压强度比值")的分布规律,分析了试件形状、龄期对抗压强度比值的影响,得到了如下结论:抗压强度的尺寸效应显著存在,混凝土立方体试件具有80%、85%、90%及95%保证率的抗压强度比值分别为0.799、0.789、0.776、0.757;试件形状对尺寸效应的影响显著,立方体试件的抗压强度比值约为0.847,圆柱体试件的抗压强度比值约为0.560,因此圆柱体试件的尺寸效应大于立方体试件;龄期对尺寸效应的影响显著,抗压强度比值在7d时最大,7d^28d下降明显,28d^180d基本稳定。基于该规律建立了相应的经验公式。

基于形状统计量的地面运动车辆识别

对典型车辆目标 (如轮式车、履带式车 )的地震动信号进行分析和处理 ,针对信号的功率谱提出了用形状统计量作为目标识别的特征 ,并对提取出的特征利用神经网络进行了目标识别 .经过仿真实验 。

基于统计形状模型的三维足形状建模

目的构建足的三维统计形状模型(statistical shape model,SSM),揭示足形状的三维变化特征。方法 50名中国青年男性正常足数据用于三维统计形状建模,通过足面网格配准、点对齐及主成分(principal component,PC)降维分析等步骤,获得平均足形态及在各PC维度标准差等参数化的足形态。结果通过PC降维分析,三维足型主要在长短及宽窄(PC1,48.01%)、足弓高度及足背厚度(PC2,11.38%)及大脚趾展收(PC3,7.48%)等维度变化。结论通过构建参数化的足三维SSM,可运用至基于该人群的鞋楦制作、鞋垫定制及临床足病快速诊断等应用。

基于统计形状模型的颅骨自动性别识别

颅骨性别识别是法医人类学的热门研究课题之一,在刑侦、考古人类学等领域具有重要的研究价值。以往的颅骨性别识别是人类学家通过经验观察形态或对具有性别二态性差异的特征进行测量分析确定的,主观性较强。文中提出了一种用于三维数字化颅骨的自动性别识别方法。首先构建用于颅骨的统计形状模型,然后将高维颅骨特征投影到低维形状空间,最后使用Fisher判别分析在低维形状空间对颅骨进行分类。这种方法结合了测量法和形态学方法的优点,操作方便,无需专业人员和繁琐的手动测量。实验选择267个维吾尔族的颅骨模型,男性114个,女性153个。其中76个男性和102个女性的颅骨用来建立性别判别模型,其余的用来验证。实验结果表明,所提方法对维吾尔族男性和女性颅骨性别识别的正确率分别为94.7%和92.1%,留一交叉检验表明该方法具有较高的准确率。

油罐火灾的统计分析

油罐有多种类型,按油罐的建筑材料,可分为金属油罐和非金属油罐;按油罐的安装位置,可分为地面油罐、半地下油罐、地下油罐和洞库油罐;按油罐的结构形状,可分为立式油罐。

碎石颗粒形状测量与评定的初步研究

颗粒形状是影响碎石料密实特性及力学、渗流特性的因素之一。选取粒径为2~5 mm和5~10 mm的两组灰岩碎石颗粒样本作为研究对象,采用影像测量仪和特制夹具,获取不同旋转角度下的颗粒轮廓影像;使用图形处理软件获得颗粒几何尺寸测值;计算获得各旋转角度下常用颗粒形状评定参数值,运用其平均值进行统计分析,避免了依据单一角度测值评定伴随的人为因素影响。结果表明,灰岩碎石颗粒与标准圆有较大差异,且粒径大者差异性更明显;两组样本颗粒形状参数均服从偏态分布;长宽比、扁平度和球形度能够更敏感地反映颗粒偏离球形颗粒的程度,而长宽比和球形度便于获取,因而更具优势。

黄土丘陵县域尺度整体景观格局分析

以土地利用图为基础,利用GIS和统计分析相结合,选取景观优势度、景观形状指数、景观破碎度和平均景观斑块分维等指标,对黄土丘陵区安塞县景观空间分布和结构特征进行了分析研究。结果显示:人类活动对各种景观类型的优势度的影响十分显著,集中体现在坡耕地和荒坡地上,二者面积之和达到总面积的73.12 % ;随着人类活动影响的增强,景观破碎度指数呈显著增加趋势;斑块形状受地貌形态因素的影响更为显著,集中体现在有林地和荒坡地上,其形状指数值大于其它景观类型;随着斑块面积的增加,平均斑块分维数总体趋势呈缓慢上升。这些结果表明,安塞县目前的景观格局极不合理,不利于安塞县生物多样性的维持。

基于切线斜率变化统计的红色圆形交通标志牌检测

从标志牌的颜色和形状特征出发,提出了一种斜率变化统计的方法检测交通标志.该算法首先在RGB色彩空间中提取R通道成分,然后通过对区域边缘点的切线斜率变化进行统计定位出圆形标志.实验结果表明,此方法对红色圆形交通标志牌的识别有很好的效果.

离散点云原始形状及边界曲线提取算法

大规模离散点云包含多种类型的扫描缺陷:噪声、异常数据、孔洞及不规则的各向异性采样,大部分现有的算法不能够很好地处理这些缺陷,这对点云拓扑关系的恢复及特征提取带来了困难。针对此问题,提出了一种健壮有效的点云重构算法,首先,计算每个数据点的局部属性;然后利用局部属性探测点云中包含的原始形状;最后利用统计优化方法对原始形状中包含的边界曲线进行提取和优化,通过优化的边界曲线可以获得分段光滑的网格曲面。实例证明,该算法实用性好,对合成点云及真实场景点云的重构效果理想。

冷铣刨、加工工艺对RAP级配及颗粒形状影响

为了评价冷铣刨、加工工艺对RAP级配及颗粒形状的影响,对旧沥青路面干燥条件下三层一次铣刨、分层铣刨、变速铣刨、以及潮湿条件下铣刨取回的RAP料,在直接破碎、筛分与破碎、筛分、强制搅拌两种RAP加工工艺处理后,采用燃烧法对各档RAP料级配离散性、针片状颗粒含量进行了试验分析。结果表明:在一定的破碎、分档工艺条件下,旧路三层沥青面层一次性铣刨RAP级配离散性与分层铣刨的离散性差异不显著;铣刨速度对RAP中集料的针片状颗粒含量的影响不显著。

镁合金高速切削条件下表面粗糙度影响因素析因分析

为研究镁合金在高速切削条件下切削用量和刀具形状对已加工表面粗糙度的影响规律,综合应用析因与均匀试验设计,以一定的切削用量和一定的刀具对Mg-Al-Zn-Mn系镁合金进行了高速车削试验,并结合回归统计与响应曲面方法建立了表面粗糙度Ra经验公式。