二维非接触人体测量中体型的模糊聚类分析
- 格式:pdf
- 大小:177.38 KB
- 文档页数:4
模糊聚类分析模糊聚类分析,也被称为模糊聚类或者软聚类,是一种数据分析的方法。
与传统的硬聚类不同,模糊聚类可以将每个观测对象划分到不同的聚类中心,从而更好地反映对象与聚类中心之间的相似性。
模糊聚类的思想源于模糊集理论,该理论引入了概率的概念,使得划定边界变得模糊化。
在传统的硬聚类方法中,每个对象只能属于一个聚类,而在模糊聚类中,每个对象的隶属度被划分为一个实数,表示对象属于每个聚类的程度。
模糊聚类的基本原理是通过最小化目标函数来优化聚类结果。
常见的目标函数包括模糊熵和模糊轮廓系数。
模糊熵用于衡量聚类的混乱程度,值越小表示聚类更好。
模糊轮廓系数则用于评价每个对象的聚类紧密度和分离度,系数范围为[-1, 1],越接近1表示聚类结果越好。
模糊聚类的算法有多种,其中最常用的是模糊C均值(FCM)算法。
FCM算法首先随机初始化聚类中心,然后迭代更新对象的隶属度和聚类中心,直到满足终止条件。
在更新过程中,对象的隶属度和聚类中心根据距离度量进行调整。
模糊聚类在各个应用领域都有广泛的应用。
例如,在市场细分中,模糊聚类可以根据消费者的购买偏好将其划分为不同的细分市场,有助于制定更准确的营销策略。
在医学影像分析中,模糊聚类可以帮助医生根据患者的病情将其归类为不同的疾病类型,有助于做出更准确的诊断。
当然,模糊聚类也存在一些问题和挑战。
首先,模糊聚类的计算复杂度高,特别是在处理大规模数据时。
其次,模糊聚类对初始参数的敏感性较高,不同的初始化可能导致不同的聚类结果。
此外,模糊聚类的结果通常难以解释和理解,需要结合领域知识进行进一步分析。
为了克服这些问题,研究者们一直在不断改进模糊聚类算法。
例如,一些研究探索了基于深度学习的模糊聚类方法,利用神经网络来提高聚类的准确性和效率。
此外,还有一些研究致力于开发新的目标函数和距离度量方法,以更好地满足实际问题的需求。
综上所述,模糊聚类是一种基于模糊集理论的数据分析方法,可以更好地刻画对象之间的相似性。
模糊聚类分析是一种数学方法,它使用模糊数学语言根据某些要求对事物进行描述和分类。
模糊聚类分析通常是指根据研究对象的属性构造模糊矩阵,并在此基础上根据一定隶属度确定聚类关系,即样本之间的模糊关系由样本的数量来确定。
模糊数学方法,以客观,准确地聚类。
聚类是将数据集划分为多个类或群集,以便每个类之间的数据差异应尽可能大,并且该类内的数据差异应尽可能小基本覆盖当涉及事物之间的模糊边界时,模糊聚类分析是一种根据某些要求对事物进行分类的数学方法。
聚类分析是数学统计中的一种多元分析方法是利用数学方法定量确定样品之间的关系,从而客观地分类类型。
事物之间的某些界限是精确的,而其他界限则是模糊的。
人群中人脸的相似度之间的界限是模糊的,多云和晴天之间的界限也是模糊的。
当聚类涉及事物之间的模糊界限时,应使用模糊聚类分析方法。
模糊聚类分析广泛应用于气象预报,地质,农业,林业等领域。
通常,聚类的事物称为样本,一组事物称为样本集。
模糊聚类分析有两种基本方法:系统聚类和逐步聚类。
基本方法基本流程(1)通过计算样本或变量之间的相似系数,建立模糊相似矩阵;(2)通过对模糊矩阵进行一系列综合变换,生成模糊等效矩阵。
(3)最后,根据不同的截获水平λ对模糊等效矩阵进行分类系统聚类方法系统聚类方法是一种基于模糊等价关系的模糊聚类分析方法。
在经典聚类分析方法中,经典等价关系可用于对样本集X进行聚类。
令R为X上的经典等价关系。
对于X中的两个元素x和Y,如果XRY或(x,y)∈R ,然后x和y,否则X和y不属于同一类。
[3]使用这种方法,分类的结果与α的值有关。
α的值越大,划分的类别越多。
当α小于某个值时,X中的所有样本将被归为一类。
该方法的优点是可以根据实际需要选择α值,以获得正确的分类。
系统聚类的步骤如下:①用数字描述样品的特性。
设要聚类的样本为x = {x1,xn}。
每个样本具有p个特征,记录为Xi =(Xi1,xip);i = 1,2,…,N;XIP是描述样本Xi的第p个特征的编号。
采用模糊规则的人体点云特征尺寸识别与提取人体点云特征尺寸识别与提取是计算机视觉领域中的一个重要问题。
人体点云是指由大量三维坐标点组成的点云,用来表示人体的外形和姿态。
人体点云拥有多种形状和尺寸,因此准确地识别和提取人体点云特征尺寸具有极大的意义,可以用于人体识别、动作识别和重建三维人体模型等应用中。
目前人体点云特征尺寸识别与提取的方法主要可以分为基于PCA、SVM、特征点提取以及深度学习等方法。
尽管这些方法都有一定的优点,但它们在处理复杂数据时可能会遇到一些问题,比如需要大量的样本数据、对复杂特征的处理能力较差等问题。
因此,本文提出了一种基于模糊规则的人体点云特征尺寸识别与提取方法,旨在克服以上问题,并提高数据的准确性和可靠性。
一、模糊理论概述模糊理论是一种旨在探讨处理不清晰或不完全准确的信息的数学理论。
它不同于传统的二元逻辑,可以用于表达一种事物或情况的“程度”。
模糊集合可以用于描述一些数值或事物之间的程度或相对大小。
因为人们在日常思考中往往要面对不确定性和不完整性,所以模糊理论在各个领域都有所应用,如控制、人工智能、信息论及决策等领域。
二、基于模糊规则的人体点云特征尺寸识别与提取方法模糊规则的目的是将一个模糊集合映射到另一个模糊集合上。
在本文中,我们将采用模糊规则来实现人体点云特征尺寸的识别和提取。
2.1 数据预处理在应用模糊规则之前,需要对数据进行预处理。
预处理过程包括数据标准化、噪声去除、点云对齐等。
2.2 特征点提取特征点提取是指在人体点云中找到最具代表性的部分。
特征点提取通常使用变量的最大值和最小值来描述。
在本文中,我们通过计算点云中各个点与平均点的欧式距离来选择最具代表性的部分。
所得到的特征点可以用于人体点云的特征尺寸识别和提取。
2.3 特征尺寸识别在特征尺寸识别中,我们将点云数据集划分为多个模糊集合。
每个模糊集合对应给出了应该具有的特征。
通过实验和分析数据,我们得出了以下特征尺寸以及它们所对应的模糊集合:身高:低、中、高体型:瘦、中等、胖手臂长度:短、中等、长腿部长度:短、中等、长2.4 特征尺寸提取根据特征尺寸识别的结果,我们将点云中的特征尺寸提取出来。
二维欧氏距离客观赋权的模糊算法下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
文档下载后可定制修改,请根据实际需要进行调整和使用,谢谢!本店铺为大家提供各种类型的实用资料,如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等,想了解不同资料格式和写法,敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you! In addition, this shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!一、简介二维欧氏距离是指平面上两点之间的直线距离,被广泛应用于图像处理、模式识别以及数据挖掘领域。
女性体型分类研究概述丁中娟;杜劲松【摘要】不同的人其体型也不同.在服装工程方面,研究者一直在进行人体体型的研究.近年来很多科研团队开始研究中国人体的体型,并分析了人体体型的变化,在体型划分方面取得了突破性的进展,并根据目前中国人体体型特征提倡运用新的号型设置.概述了当今国内外的体型分类类别,归纳了国内有关体型研究的不同方法和思路,细述了体型分类聚类方法,并总结了当今国内体型分类存在的问题.【期刊名称】《国际纺织导报》【年(卷),期】2016(044)012【总页数】5页(P57-61)【关键词】人体体型;女性;体型分类;聚类【作者】丁中娟;杜劲松【作者单位】东华大学服装与艺术设计学院(中国);东华大学服装与艺术设计学院(中国)【正文语种】中文人体体型是指由于骨骼起伏、脂肪不均所引起的人体的外型轮廓凹凸,反映的是人体外型的特征和类型。
研究表明,年龄、性别、地区、婚育状况及生活方式等都会影响人体的体型特征。
目前服装行业的发展有3大趋势:营销方面,走O2O之路;生产方面,实行自动化;设计方面,个性化定制。
在服装生产制作中,合理的体型分类可以准确地把握人体规格尺寸,更好地满足不同体型的需求,使用户穿着合体舒适;而在设计方面,人们开始选择网络的量身定制,在量身定制的系统中,通过细分人体体型而获取更为准确的人体控制部位信息和人体尺寸信息,达到线下量身定制的效果。
服装作为人体的表达体,是为人体服务的,因此,人体体型分类的研究相当重要。
人体表面为一个非常复杂的曲面,不同人的形体也不尽相同。
在服装人体工程方面,对人体体型进行完整而准确的描述是十分必要的。
体型研究发展至今,体型分类主要有定性描述和定量描述两种描述方法。
1.1 体型分类的发展历史早在公元前400年,人们对体型就已有了最初的认识,希波克拉底发现了某些体型是易得病体型,而在公元前4世纪,亚里士多德细化并继续研究了希波克拉底的思想。
在17世纪,人体测量学结合形态学被应用于体型研究。
2.2 模糊聚类2.2.1 模糊聚类分析方法简介及基本概念聚类分析是近代发展起来的一种数学分类方法,它的数学基础是数理统计的多元分析方法。
任何一门学科都要通过分类来建立若干概念,也要通过分类来发现和总结规律。
分类是建立和识别模型的重要基础和手段。
分类的方法有多种,这里介绍的聚类分析是根据事物间的不同特征、亲疏程度和相似性等关系、对它们进行分类的一种数学方法。
在现实世界中,一组事物根据某亲疏程度和相似性是否形成一个类群,或一个事物是否属于某一个类别,其界限往往是不分明的,具有很大程度的模糊性,模糊集合理论正是刻画和解决这类聚类问题的数学方法。
模糊聚类分析是依据客观事物的特征、亲疏程度和相似性,通过建立模糊关系对客观事物进行分类的数学方法。
用聚类分析方法处理带有模糊性的聚类问题更为客观、灵活、直观和计算更加简捷。
下面介绍模糊聚类分析方法中的一些基本概念。
(1)模糊矩阵如果对于任意=i 1,2,…,m ;=j 1,2,…,n ,都有∈ij r [0,1],则称矩阵n m ij r R ⨯=)(为模糊矩阵。
例如:⎥⎦⎤⎢⎣⎡=3.07.05.01.001R 就是一个2⨯3模糊矩阵。
若∈ij r {0,1},则模糊矩阵变成布尔矩阵。
为了方便,我们用n m ⨯μ表示n m ⨯模糊矩阵全体,若R 是一个n m ⨯模糊矩阵,则记为n m R ⨯∈μ。
(2)-λ截矩阵设n m ij a A ⨯∈=μ)(,对于任意的∈λ[0,1],称)(λλij a A =为模糊矩阵)(ij a A =的-λ截矩阵,其中⎪⎩⎪⎨⎧<≥=。
λλλij ij ija a a ,0,,1)( (5)显然,截矩阵为布尔矩阵。
(3)传递闭包设n n A S Q ⨯∈μ,,,满足: a ))(2S S A S ≤≥,b ))(2Q Q A Q ≤≥∀,总有S Q ≥,则称S 为A 的传递闭包,记为)(A t ,即)(A t S =。
基于UWB雷达的非接触式人体特征信息检测与分析基于UWB雷达的非接触式人体特征信息检测与分析摘要:非接触式的生物特征检测技术在人体检测中应用广泛。
本文基于超宽带 (UWB)雷达技术,提出了一种新的非接触式人体特征信息检测与分析方法。
首先,利用UWB雷达获取人体反射信号并对其进行信号处理。
然后,通过对人体反射信号的分析,提取人体特征参数。
最后,采用机器学习算法对人体特征参数进行分类和识别。
实验结果表明,该方法可以有效地检测人体特征信息,并能够实现高精度的人体识别。
关键词:超宽带雷达;非接触式生物特征检测;人体特征信息;机器学习。
引言:随着生物识别技术的不断发展,在人体检测和身份识别等领域中被广泛使用。
传统的生物特征检测方法需要接触生物体,而非接触式的生物体特征检测技术在避免传染病传播和提供更高的人体安全性方面具有优势。
超宽带雷达在数据高精度和强抗干扰能力方面具有较强的优势,因此,被广泛应用于非接触式人体特征检测领域。
本文针对传统人体特征检测方法的缺陷和非接触式生物特征检测的需求,基于UWB雷达技术提出了一种新的非接触式人体特征信息检测与分析方法,该方法不仅提高了检测准确度和可靠性,还可以避免因接触检测而引起的伤害和传染病传播。
方法:1. UWB雷达信号获取本文采用UWB雷达获取人体反射信号,运用Matlab对采集到的超宽带信号进行信号处理,去除杂波和噪声。
通过FFT将信号从时域转换为频域,获取反射信号能量谱。
2. 人体特征参数提取该方法中人体的不同部位反射信号的能量谱不同,因此,通过分析人体反射信号的能量谱,可提取人体不同部位的特征参数。
具体而言,针对人体不同部位的特征参数包括人体的头部等部位。
3. 机器学习算法分类和识别将提取的人体特征参数作为样本进行训练,利用机器学习算法对不同样本进行分类和识别,以确定人体的身份。
结果:本研究设计并实现了一种基于UWB雷达的非接触式人体特征信息检测与分析方法。
第二节 模糊聚类分析方法在科学技术、经济管理中常常要按一定的标准(相似程度或亲疏关系)进行分类。
例如,根据生物的某些性状可对生物分类,根据土壤的性质可对土壤分类等。
对所研究的事物按一定标准进行分类的数学方法称为聚类分析,它是多元统计“物以类聚”的一种分类方法。
由于科学技术、经济管理中的分类界限往往不分明,因此采用模糊聚类方法通常比较符合实际。
一、模糊聚类分析的一般步骤1、第一步:数据标准化[9](1) 数据矩阵设论域12{,,,}n U x x x =为被分类对象,每个对象又有m 个指标表示其性状,即12{,,,}i i i im x x x x = (1,2,,)i n =,于是,得到原始数据矩阵为111212122212m m n n nm x x x x x x x x x ⎛⎫ ⎪ ⎪⎪ ⎪⎝⎭。
其中nm x 表示第n 个分类对象的第m 个指标的原始数据。
(2) 数据标准化在实际问题中,不同的数据一般有不同的量纲,为了使不同的量纲也能进行比较,通常需要对数据做适当的变换。
但是,即使这样,得到的数据也不一定在区间[0,1]上。
因此,这里说的数据标准化,就是要根据模糊矩阵的要求,将数据压缩到区间[0,1]上。
通常有以下几种变换: ① 平移·标准差变换ik kikkx x x s -'= (1,2,,;1,2,,)i n k m ==其中 11n k ik i x x n ==∑,k s = 经过变换后,每个变量的均值为0,标准差为1,且消除了量纲的影响。
但是,再用得到的ikx '还不一定在区间[0,1]上。
② 平移·极差变换111min{}max{}min{}ikik i nikikik i ni nx x x x x ≤≤≤≤≤≤''-''=''-,(1,2,,)k m =显然有01ikx ''≤≤,而且也消除了量纲的影响。