基于认知心理学的模式识别模型框架

从人类视觉认知机理和认知心理学的基本理论出发，介绍了视觉模式识别的三种主要匹配模型的特点，以及目标背景和视觉注视点对模式识别结果的影响，分析表明，人类视觉认知机理是计算机模式识别的理论基础，认知心理学对计算机模式识别的实际研究工作具有理论指导意义。     

三维可视化辅助设计中模型匹配的方法研究

提出了在三维可视化辅助设计中模型匹配的问题,引入了空间栅格索引的概念,实现了设计模型在地形动态变化过程中与地形实时的无缝叠加。     

基于格式塔识别原则挖掘空间分布模式

面向空间群目标的分布模式识别是空间数据挖掘比较关注的问题。本研究基于空间认知原理与视觉识别格式塔完形原则并结合空间聚类方法对该问题进行研究,提出用于描述实体间差异的"视觉距离"概念,其定义综合考虑视觉识别中的位置、方向、大小差异,通过Delaunay三角网计算几何构造建立该距离计算的模型。在实验基础上提出基于最小支撑树MST的聚类方法,获得与视觉认知相一致的结果。研究试图表明一个观念,即通用性的数据处理模型在GIS实际应用时,需要根据GIS作为"空间认知"科学的原理,作技术方法上的改进,需要考虑认知主体在感知、辨析、识别、推理不同思维过程中的认知心理原则。     

电子地图的色彩配合实验

在地图的色彩设计中,设计人员不仅要考虑色彩单独使用的效果,而且要考虑地图上各素的色彩配合,即各种色彩在图面上的整体感受效果。电子地图由于有极大的色彩选择空间,背景色不局限于白色,因而选色、配色比纸质地图更加复杂。用哪种简称颜色作为背景视觉效果较好？图面上各要素的色彩如何配合？针对这两个问题,作者设计了电子地图的一个色彩感受实验－色彩配合实验,利用自编的电子地图视觉感受测试构件（ＴＥＶＰ）进行了实验     

运用图论进行道路网网格模式提取

提出了一种基于图论的网格模式提取方法。该方法根据道路之间的关系生成关系图,运用交、联、提取连通分量和极大完全子图等图论算子完成模式的提取。实验结果表明,该方法能有效地进行网格模式的提取。     

基于星敏感器的星图匹配方法的对比与分析

随着对地观察测绘卫星、深空探测卫星对姿态测量精度要求的提高,进一步提高星图匹配精度是当前面临的重要课题之一。星点提取和定位是星图识别的前提。本文简单探讨了新型Top-hat变换的星点提取方法,通过实验对比分析了三角形星图匹配算法和采用P向量的星图匹配算法优缺点。      

一种建筑群同质二元组直线模式的识别方法

建筑群空间分布模式识别对制图综合、多尺度表达及空间数据挖掘具有重要意义.针对建筑群中以建筑物组合结构为单元的直线模式识别问题,提出一种建筑群同质二元组直线模式的识别方法.首先分析研究同质二元组直线模式的认知特征和定义;然后利用Delaunay三角网构建建筑群邻近关系,以建筑物邻近性、尺寸和方向相似性约束进行聚类,考虑邻...     

图像的空间频谱识别与分类

本文介绍一种光学－计算机混合处理系统对图像进行空间频谱分析的原理和方法。该系统的光学部分是一个夫琅和费衍射装置，它把光学图像转换成二维的傅立叶频谱，即空间频谱。计算机则负责频谱数据的采集与分析。鉴于遥感地质日视解译中区分岩类的主要识别指标是遥感图像的影纹特征，文中以岩石的遥感图像的空间频谱采样与特征提取，对空间频谱进行识别和分类为例，阐明利用衍射图样对图像进行识别的方法。     

基于改进霍夫变换的环形交叉口识别方法

空间分布模式识别对地图综合、地图匹配等具有重要意义。环形交叉口是道路微观环形模式的典型代表。本文以改进的霍夫变换检测矢量圆环为基础,提出一种环形交叉口的几何识别方法。该方法将环形交叉口的识别分为环路识别和支路识别两部分,首先通过圆环识别、均匀度优化及相似度优化3个子过程识别环路,然后再通过连通性判别、支路分类和组合支路补充3个步骤提取支路。选取英国某区域道路网数据进行测试,结果表明,本文方法能够有效识别道路网中的环形交叉口,且召回率和准确率均高于对比方法。     

面状居民地匹配的空间认知特点研究

对匹配空间认知过程的理解和形式化表达是设计匹配算法的基础和出发点,同时又是检验匹配结果正确与否的落脚点.以面状居民地为例,分析了人在进行同名对象匹配时的心理历程和视觉思维特点.基于相似性理论,建立了居民地匹配过程中的相似性认知模式.通过设计不同层次的问卷调查,获取并分析了知识背景不同的制图人员在不同的匹配场景下对面状居...     

结合显著性检测与特征匹配的飞机目标识别

根据目标与背景间的视觉显著性差异及飞机目标的形态特征,本文提出了一种基于显著性检测的飞机目标识别算法。该算法首先对预处理后的遥感影像进行显著性检测并提取场景中的感兴趣目标;然后依据阴影在HIS颜色空间的特性消除阴影对飞机识别造成的影响,并以飞机的形态特征为依据对感兴趣目标进行筛选,进而实现飞机目标识别;最后,计算飞机的外形参数、相对矩等特征并以此作为依据实现飞机机型判别。试验证明,该方法飞机特征提取精确,目标识别准确率高,具有较好的稳健性。     

自组织优化分类的AUV地磁导航适配区选取

为确保水下自主航行器(autonomous underwater vehicle, AUV)地磁导航的可靠性及其航迹规划的合理性,提出了一种基于主成分分析(principal component analysis, PCA)和改进反向传播(back-propagation, BP)神经网络结合的候选地磁匹配区自组织优化分类方法。将候选地磁匹配区的分类问题统一在模式识别的框架下,首先,采用PCA对若干地磁图特征参数进行线性变换,获取独立的主成分特征参量;然后,利用遗传算法(genetic algorithm, GA)优化BP神经网络的初始权阈值来提高候选地磁匹配区适配性分类的准确性;最后,借助GA-BP神经网络来构建地磁图特征参数和匹配性能的映射关系,完成地磁适配区的自动识别。仿真实验结果表明,该自组织优化分类方法在地磁导航适配区选取方面具有较高的分类精度和可靠性,为AUV的高精度长航时自主导航提供重要保障。     

城市建筑群网格模式的图论识别方法

建筑群空间分布模式体现了城市的物质形式及其与社会经济功能之间的关系,反应了城市的空间结构特征,对于制图综合和多尺度表达等具有重要意义。结合国内外对该问题的研究,提出了基于图论的建筑群网格模式识别方法。首先分析研究了网格模式的认知特征和定义。然后利用Delaunay三角网构建建筑群的邻近关系,生成邻近图;从Gestalt视觉准则出发,基于三角剖分模型建立视觉距离;考虑直线模式的直线性、紧凑性等约束条件识别出交叉的多连通直线模式。最后对直线模式建立相交图和方向关系图,通过求解极大完全子图、连接、相交和后期修建等图运算,实现网格模式的识别。实验表明该方法能够识别出明显网格模式,其识别结果符合人类空间认知特点。     

一种综合利用图像和光谱信息的物体真假模式识别方法

传统模式识别方法在物体、人脸、指纹、军事目标识别等领域中只利用单一的图像信息。当研究对象的图像特征高度相似时,识别率较低,如对于真假目标的识别,仅仅利用物体的图像信息很难得到满意的识别结果。针对上述问题,提出了一种综合利用图像和光谱信息的物体真假模式识别方法。该方法采用卷积神经网络模型,通过迁移学习的方式构建图像识别模型,并依据物体图像的语义特征进行物体类别识别,在此基础上,基于逆传播（back propagation,BP）神经网络模型,结合物体的实测光谱数据进行物体真假识别。为了验证该方法的准确性和有效性,利用真假苹果和葡萄作为测试对象,单独利用图像信息和光谱信息进行识别时,识别率分别为38.50%和63.00%,而利用该综合方法得到的识别率为95.00%。可认为该方法提高了真假目标混杂情况下的识别准确度,可为物体识别、人脸识别、指纹识别、军事目标识别等领域的应用提供重要的参考,也为航天侦查载荷设计提供了新的思路。     

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The process of reading a topographic map requires users to recognize and learn the cartographic symbols of the key (or legend) while interpreting the territory as depicted on the map at a given level of abstraction (the form and nature of features, their saliency and relationships). We present the results of an empirical user study that aims to identify and assess the main graphical characteristics that are used by map users to recognize the design principles which constitute the topographic mapping style adopted by IGN (Institut National de l'Information Géographique et Forestière), France. Our results suggest that 91% of the participants were able to recognize an IGN-France topographic map amongst other topographic map products. We also determine which graphical characteristics play a role in the recognition of this cartographic style, either by visual memory or by visual perception, and identify the representation of relief, including contour lines and shaded relief, as one of the major graphical characteristics of the topographic mapping style of IGN-France. Moreover, the participants of our study considered the representation of touristic POI (points of interest), toponymy, typography, the main roads network, the individual buildings and the forests, to be essential for stylistic recognition.     

改进LBP和HSV颜色直方图相结合的地表状态识别

在利用近地表遥感探测方法对地表信息进行反演时,地表状态的不同会导致电磁波传播方式不同,进而决定了所采取的遥感探测方式、探测波长及探测手段的不同。因此,地表状态的识别是进行近地表遥感反演的前提和基础,其识别的准确率也决定了反演结果的准确度。本文提供了一种改进LBP（local binary pattern）和HSV颜色直方图相结合的地表状态识别算法,通过改进阈值的LBP算法和HSV颜色直方图提取特征向量并建立判别条件,最后利用K邻近算法对测试样本与训练样本进行特征匹配,得到识别结果。将野外采集的411张图片多粗随机分组为训练样本和测试样本,结果表明206张测试样本的分类正确率都达98.7%以上,证明了本文算法的有效性。     

Grid pattern recognition in road networks using the C4.5 algorithm

Pattern recognition in road networks can be used for different applications, including spatiotemporal data mining, automated map generalization, data matching of different levels of detail, and other important research topics. Grid patterns are a common pattern type. This paper proposes and implements a method for grid pattern recognition based on the idea of mesh classification through a supervised learning process. To train the classifier, training datasets are selected from worldwide city samples with different cultural, historical, and geographical environments. Meshes are subsequently labeled as composing or noncomposing grids by participants in an experiment, and the mesh measures are defined while accounting for the mesh’s individual characteristics and spatial context. The classifier is generated using the C4.5 algorithm. The accuracy of the classifier is evaluated using Kappa statistics and the overall rate of correctness. The average Kappa value is approximately 0.74, which corresponds to a total accuracy of 87.5%. Additionally, the rationality of the classifier is evaluated in an interpretation step. Two other existing grid pattern recognition methods were also tested on the datasets, and comparison results indicate that our approach is effective in identifying grid patterns in road networks.     

基于BP神经网络的点状地图符号识别

点状地图符号的识别是实现扫描方式地图自动数字化的重要研究内容之一，本文首先分析介绍ＢＰ网络模型及其学习算法，然后根据ＢＰ模型本身所存在的一些不足之处，提出相应的改进措施，还以实际扫描地图图像进行相应的实验验证，最后，对网络的输入模式加以讨论，提出了三种减小网络规模的具体方法。     

受限自然语言查询在GIS中的应用

简单论述了空间信息系统的自然语言查询问题；在应用范围受限的条件下，提出了主要以自然语言中的关键词构造模式库来反映射查询语句的思想方法；建立了系统的体系结构，并对空间操作算子、空间查询语句、模式库的结构等关键问题进行了讨论。     

规则池塘群的复杂直线模式识别

针对现有面要素直线模式识别方法难以解决规则池塘中破碎区域的问题,提出了一种规则池塘群的复杂直线模式识别方法。首先,分析了规则池塘群的空间特征和认知特点,提出了“主次关系→并列关系→直线模式→复杂直线模式”的多层次认知顺序;其次,设计了主次关系池塘组、并列关系池塘组、直线模式池塘群的识别方法;最后,构建了复杂直线模式池塘群的识别模型。试验表明:本文方法能够消除破碎区域对规则池塘群直线模式提取的不利影响,有效提升复杂直线模式识别的质量。