模式识别概述.ppt

模式识别的研究前沿多模态生物特征识别生物信息学三维视觉信息处理智能机器人智能语音信息系统第59页,共59页，星期六，2024年，5月模式识别的应用字符识别（CharacterRecognition）手写体印刷体汉字、英文、阿拉伯数字第27页,共59页，星期六，2024年，5月模式识别的应用生物特征识别指纹识别掌纹识别人脸识别虹膜识别第28页,共59页，星期六，2024年，5月模式识别的应用生物医学信号识别心电图、心音、多普勒生物信号、染色体、DNA序列图像检索军事目标跟踪与识别遥感图像处理第29页,共59页，星期六，2024年，5月研究模式识别的意义通过模式识别的研究和应用，提高和扩展计算机的应用能力和领域，促进人工智能的应用与发展促进人们对人脑识别过程的理解和认识第30页,共59页，星期六，2024年，5月模式识别存在的问题模式识别是一门快速发展的新兴学科，涉及到多学科、多领域的复杂问题和生物认知系统相比，现有人工模式识别系统的适应和识别能力还远远不能令人满意模式识别的许多理论和基本方法方面的问题还远没有得到解决新问题层出不穷传统方法均存在一定的局限性第31页,共59页，星期六，2024年，5月模式识别的理论基础概率论与数理统计随机过程线性代数优化方法形式语言学第32页,共59页，星期六，2024年，5月模式识别的基本方法模式识别方法经典方法现代方法统计决策方法句法方法神经网络方法模糊模式识别第33页,共59页，星期六，2024年，5月模式识别的基本方法统计决策法基于模式的定量描述与统计规律的识别方法，是模式识别最经典、最成熟的方法，目前广泛应用于模式识别的各个领域原理：样本观测值特征概率统计决策准则分类第34页,共59页，星期六，2024年，5月模式识别的基本方法统计方法鲑鱼鲈鱼决策标准：判别边界第35页,共59页，星期六，2024年，5月模式识别的基本方法句法方法基于模式的空间结构特征的定性描述与形式语言学的方法，广泛应用于字符识别、图像识别等领域原理：样本基元字符串形式语言文法分类第36页,共59页，星期六，2024年，5月模式识别的基本方法句法方法定义基元：第37页,共59页，星期六，2024年，5月模式识别的基本方法模糊模式识别基于模糊数学和统计分析的识别方法，在不能明确描述模式特征和结构的复杂模式识别问题中得到了成功应用根据隶属度和模糊文法进行分类模糊模式类很像三角形的图形远大于2的整数清晰模式类三角形大于2的整数第38页,共59页，星期六，2024年，5月模式识别的基本方法神经网络方法基于现代生物学和认识科学对人类信息处理的研究成果采用人工神经网络模型，使识别和处理过程更接近人类的思维过程第39页,共59页，星期六，2024年，5月模式识别的基本方法输入层(i)输入层(j)输入层(k)WijWjk神经网络方法第40页,共59页，星期六，2024年，5月模式识别的基本方法神经网络方法人工神经网络由相互广泛连接的神经元组成，信息分布于神经网络中每一节点的输入为前一层所有节点输出的加权和通过已知类别样本的学习，调整各节点之间的加权系数具有自适应学习能力，适用于并行计算与处理第41页,共59页，星期六，2024年，5月模式识别的一般过程无论采用何种方法，模式识别一般都要包括下列两个基本过程模式识别学习过程（设计过程）识别过程（实现过程）第42页,共59页，星期六，2024年，5月模式识别的一般过程学习过程通过一批已知类别的学习样本进行分析，推出分类准则。识别过程对末知类别的单个待识样本，根据分类准则进行识别分类。第43页,共59页，星期六，2024年，5月模式识别的一般过程学习样本数据获取预处理特征提取统计分析分类准则待识样本数据获取预处理特征提取识别分类分类结果统计模式识别的过程第44页,共59页，星期六，2024年，5月模式识别的一般过程数据获取采用传感器(摄像机或麦克风)，通过测量、采样和量化，得到反映样本信息的原始数据（一维波形、二维图像等）数据质量依赖于传感器的特性和局限性（如带宽、分辩率、灵敏度、信噪比等）预处理采用特定方法，对样本数据进行分割、噪声滤除、边缘增加等处理预处理的方法与样本对象所属领域密切相关（如语音、图像） 第45页,共59页，星期六，2024年，5月特征提取采用特定的方法提取反映样本本质特性的特征（Feature），压缩原