自动化科学与技术〔杨宜民〕第5章.pdfVIP

研研究究生生示示范范课课程程课课件件 自自动动化化科科学学与与技技术术 第第五五章章模模式式识识别别 杨杨宜宜民民 第第五五章章 模模式式识识别别 55..11 模模式式识识别别及及其其进进展展 55..11..11 模模式式识识别别的的定定义义 模模式式识识别别的的定定义义：：模模式式识识别别又又称称为为模模式式信信息息处处理理，， 是是一一门门研研究究 计计算算机机对对通通常常由由人人类类感感觉觉器器官官接接受受的的图图 像像、、图图形形、、表表格格、、文文字字、、语语音音等等的的模模式式信信息息进进行行处处理理、、 描描述述和和分分类类的的学学科科。。 55..11..22 模模式式识识别别方方法法的的研研究究进进展展 模模式式识识别别是是基基于于统统计计方方法法而而发发展展起起来来的的。。上上世世纪纪 6600年年 ，，研研究究者者们们提提出出了了以以贝贝叶叶斯斯((BBaayyeess))决决策策为为基基础础 的的特特征征空空间间划划分分的的分分类类器器法法，，以以KK均均值值聚聚类类为为 表表的的聚聚 类类法法和和以以KK--LL变变换换为为基基础础的的特特征征选选择择法法。。 上上世世纪纪7700年年 、、8800年年 ，，虽虽然然句句法法模模式式识识别别和和模模 糊糊识识别别方方面面有有了了许许多多新新思思想想，，但但统统计计方方法法依依然然有有生生命命 力力。。到到了了9900年年 ，，主主要要研研究究 ““统统计计与与句句法法相相结结合合、、句句 法法与与语语义义相相结结合合””的的模模式式识识别别方方法法。。把把语语义义作作为为属属性性 引引入入，，形形成成属属性性文文法法，，可可反反映映模模式式属属性性，，通通过过语语义义规规 则则降降低低文文法法中中句句法法规规则则的的复复杂杂性性，，则则可可提提高高识识别别率率。。 利利用用人人工工智智能能中中的的一一些些问问题题求求解解方方法法，，如如知知识识获获 取取和和表表达达、、语语义义网网络络与与产产生生式式系系统统、、框框架架和和脚脚本本 ((ssccrriipptt))、、数数据据库库和和知知识识库库等等，，正正形形成成一一类类基基于于知知识识 的的模模式式识识别别法法。。 55..22 机机器器视视觉觉 （（计计算算机机视视觉觉）） 55..22..11 马马尔尔视视觉觉计计算算理理论论 年美美国国麻麻省省理理工工学学院院的的马马尔尔((MMaarrrr 教教授授创创立立 了了““视视觉觉计计算算理理论论””。。 马马尔尔视视觉觉计计算算理理论论认认为为，，视视觉觉的的识识别别过过程程分分为为三三 个个阶阶段段。。第第一一阶阶段段是是初初始始简简图图((PPrriimmaall SSkkeettcchh ，，其其目目 的的是是把把二二维维图图像像中中的的边边界界、、顶顶角角、、交交边边等等重重要要信信息息表表 达达清清楚楚；；第第二二阶阶段段是是 ““二二维维半半计计算算””((22..55dd SSkkeettcchh ，， 描描述述出出景景物物的的三三维维可可见见表表面面，，可可称称为为 ““早早期期视视觉觉””；； 第第三三阶阶段段是是三三维维景景物物的的恢恢复复与与识识别别，，这这需需要要增增加加约约束束 和和利利用用经经验验知知识识。。 55..22..22 机机器器视视觉觉简简介介 11．．机机器器视视觉觉的的组组成成及及原原理理 机机器器视视觉觉的的结结构构框框图图如如图图55..11所所示示。。图图像像输输入入与与数数 字字 通通常常由由CCCCDD((CChhaarrggee CCoouupplliinngg DDeevviiccee))摄摄像像头头 （（即即机机器器视视觉觉硬硬件件））来来完完成成。。预预处处理理的的主主要要工工作作是是图图 像像的的去去噪噪声声与与信信号号增增强强。。识识别别和和理理解解是是机机器器视视觉觉研研究究 中中最最主主要要的的两两大大内内容容。。图图像像识识别别除除需需一一些些算算法法外外，，有有 时时还还需需要要经经验验知知识识。。图图像像理理解解主主要要是是靠靠经经验验、、知知识识来来 完完成成，，因因此此系系统统中中往往往往要要加加入入知知识识库库。。 图图