二维模糊控制器

2024-08-22

二维模糊控制器(精选三篇)

二维模糊控制器 篇1

人脸识别是模式识别中一个重要的研究领域[1]。基于代数的人脸识别方法是当前人脸识别方法的主流, 并且取得了较好的实验效果。在此类方法中, 基于主成份分析 (Principal Component Analysis, PCA) 的特征脸识别方法[2]、基于线性鉴别分析 (Linear Discriminant Analysis, LDA) 的识别方法以及[3]二维线性鉴别分析 (Two Linear Discriminant Analysis, 2DLDA) [4]的识别方法使用较广。

在二维线性鉴别分析中, 对于给定一个样本, 在特征提取过程中的判别依据是要么这个样本属于某个类, 要么不属于某个类, 每次执行的是一个硬分类标准。而在特征抽取的具体问题中, 由于当前训练样本往往受不同的表情和光照等复杂条件的影响, 不能简单地将样本划入某一类。在模糊数学指导下, 引入模糊隶属的概念, 提出模糊二维线性鉴别分析, 并运用于人脸识别中, 取得了较好的识别率。

1二维线性鉴别分析

线性鉴别分析方法的目的是从高维空间中提取出最具有分类能力的低维特征, 希望投影后的特征数据在低维空间里不同类别间的样本尽可能分得开些, 而每个类别内的样本尽可能密集, 也就是说, 样本类间离散度越大越好, 而类内离散度越小越好。

ω1, ω2, …, ωcc个模式类, {X1, X2, …, XN}为图像样本 (XiRm×n) , 设每类含有样本数为li (∑li=N) , 图像类间散布矩阵Gb、类内散布矩阵Gw和总体散布矩阵Gt分别定义为:

Gb=i=1cli (mi-mo) Τ (mi-mo) ; (1)

Gw=i=1cj=1li (Xij-mi) Τ (Xij-mi) ; (2)

Gt=Gb+Gw=i=1Ν (Xi-mo) Τ (Xi-mo) 。 (3)

式中, mi为第i类训练样本的均值;mo为全体训练样本的均值。

由式 (1) 、式 (2) 和式 (3) 的定义知, GbGwGt均为非负定矩阵。一般情况, 类内散布矩阵是非奇异矩阵, 最优的投影方向WLDA就是使得样本类间散布矩阵和类内散布矩阵的行列式比值最大的那些正交特征向量。因此二维线性准则函数定义为:

W2DLDA=argmaxW|WΤGbW||WΤGWW|。 (4)

通过线性代数理论, 可知W2DLDA就是满足式 (5) 的解:

Gbwi=λiGwwi。 (5)

二维线性准则函数通过求得矩阵 (Gw) -1Gb大于零的特征值λi所对应的特征向量以得到投影空间, 此时注意到该矩阵最多只有c-1个非零特征值, 其中c为原始模式数据的类别数。

2模糊二维线性鉴别分析

在二维线性鉴别分析中, 构造散布矩阵时执行的是二值情况下的判别标准, 即该样本或属于这类或不属于这类, 每次执行的是一个硬分类标准。而在特征抽取的具体问题中, 由于当前训练样本受表情和光照等复杂条件的影响, 原始样本的分布通常是复杂的, 若简单地将样本划入某一类的做法是不科学的。可以利用模糊C均值的思想, 通过模糊隶属度函数表示样本的分布信息, 进而给出模糊二维线性鉴别分析。首先利用模糊K近邻算法[5,6]得到相应的类中心点和隶属度信息, 利用这些信息表示相应样本物理分布, 并且将这些信息融入到特征提取过程中, 得到更能代表原始样本的有效分类特征。

2.1模糊K近邻方法

假定训练样本{X1, X2, …, XN}相应的向量形式为X= (x1, x2, …, xn) , 那么相应的模糊隶属度函数就表示了当前某一样本对于所有类别的依赖程度。设隶属度矩阵为U=uij, 其中i=1, 2, …, c, j=1, 2, …, n。矩阵中的元素uij表示训练样本中的第j个样本对于第i类的依赖程度, 并且这个隶属函数必须满足以下的2个条件:

i=1cuij=10<j=1nuij<n

则相应的隶属函数可以通过模糊K近邻准则得到:

第1步, 计算训练样本集中任意2个样本之间的欧氏距离, 构成一个n×n的距离矩阵;

第2步, 将得到的距离矩阵中对角线上的元素置为无穷大;

第3步, 对上述步骤得到的距离矩阵的每一列按照距离值从小到大排列。根据新的距离矩阵得到k个最近邻点及这k个最近邻点的类别信息;

第4步, 根据式 (8) 计算第j个样本跟第i类的隶属度。

uij={0.51+0.49× (nij/k) ij0.49× (nij/k)

式中, nij表示第j个样本的k个最近邻点中属于第i类的样本个数。

由此可以得到所有样本对于所有类别的隶属度函数。

2.2模糊二维线性鉴别分析

根据各个样本对于各类的隶属度函数, 重新计算样本的均值、模糊图像类间散布矩阵和模糊图像类内散布矩阵[5]。

mi=j=1ΝuijXjj=1Μuij; (6)

Gfb=i=1cli (mi-mo) Τ (mi-mo) ; (7)

Gfw=i=1cXkwi (Xk-mi) Τ (Xk-mi) 。 (8)

至此得到所有新的散布矩阵, 根据新的散布矩阵的定义, 利用二维线性鉴别准则, 得到相应的特征向量集, 此时模糊二维线性鉴别准则如下:

WF2DLDA=argmaxW|WΤGsbW|WΤGswW|。 (9)

模糊二维线性准则函数通过求得矩阵 (Gfw) -1·Gfb大于零的特征值λi所对应的特征向量来得到投影空间, 矩阵中最多只有c-1个非零特征值, 其中c为原始模式数据的类别数。

模糊二维线性鉴别准则在构造散布矩阵时将样本的隶属信息融入到相应的散布矩阵的定义中, 因此可以抽取得到更有利于分类的鉴别信息。采用模糊二维线性鉴别分析方法比二维线性鉴别分析多了2步:一是隶属度函数的计算;二是根据隶属度函数重新计算散布矩阵。

基于模糊二维线性鉴别分析的算法如下所述:

第1步, 根据模糊K近邻算法计算隶属度矩阵;

第2步, 根据式 (6) 、式 (7) 和式 (8) 计算模糊图像类间散布矩阵Gfb和模糊图像类内散布矩阵Gfw, 计算 (Gfw) -1Gfbd个最大特征值对应的特征向量作为投影矩阵W;

第3步, 将样本投影到W, 并进行分类。

3实验分析

实验中分别用以下方法进行特征提取:PCA[2]、LDA[3]、文献[5]方法和新提出的模糊二维线性鉴别分析方法。分类器采用的是最小余弦距离分类器。在模糊K近邻算法执行过程中, 可认为每个样本主要近邻为同类别剩余的样本, 分类器采用最小余弦距离分类器。

3.1实验1

在ORL人脸库上进行。ORL人脸数据库由40个人的脸部图像组成, 每人由不同的10幅图像所构成, 人脸图像原始维数为112×92像素。

实验中, 在不同训练样本数目下, 每次随机挑选S张用于训练, 剩余图像用于测试。在LDA和文献[5]方法的第1步PCA变换和PCA中, 保持95%的能量左右, 循环10次得到的平均识别率如表1所示。

从表1中可以看到模糊二维线性鉴别分析方法具有最高的识别率。能够取得如此好的识别率主要有以下2个原因:① 在新定义的模糊类间散布矩阵和模糊类内散布矩阵中充分利用了样本分布信息, 而在PCA和LDA中则没有考虑样本分布信息;② 模糊二维线性鉴别分析方法考虑了样本的结构信息。

3.2实验2

在耶鲁人脸库上进行。耶鲁人脸库中包括了15个人的165幅灰度人脸图像。每个人由11幅照片构成, 这些照片在不同的表情和光照等条件下拍摄。实验中, 图像维数被处理成100×80像素。

在实验中, 每次随机挑选6张用于训练, 剩余图像用于测试。在LDA和文献[5]的方法第1步PCA变换和PCA中, 保持95%的能量左右。循环10次得到的平均识别率和标准方差如表2所示。从表2可以发现, 新给出的方法仍然具有最优的识别结果。

4结束语

二维线性鉴别准则在特征提取过程中使用的是一个硬分类标准, 因此在样本分布比较复杂的情况下缺乏更有效的描述能力。提出的模糊二维线性鉴别分析吸收了模糊C均值的思想, 通过隶属度函数将样本归入所有的类别之中, 而不是简单的二值处理, 并且将样本的原始分布信息通过相应的隶属度函数融入到最后提取到的特征之中, 这样有效抑制了图像由于光照和表情等变换带来的影响, 增强了算法的鲁棒性, 提高了识别效率。

摘要:在二维线性鉴别分析的基础上, 引入了模糊数学的思想, 给出了模糊二维线性鉴别分析方法。模糊二维线性鉴别分析通过隶属度函数将样本归入所有的类别之中, 根据隶属度重新定义了类间散布矩阵和类内散布矩阵, 进而将样本的原始分布信息通过相应的隶属度函数完全融入到最后提取的特征中。通过在ORL和耶鲁人脸库上进行的实验, 结果证明了基于模糊二维线性鉴别分析方法的优越性。

关键词:线性鉴别分析,模糊二维鉴别分析,特征提取,人脸识别

参考文献

[1]李武军, 王崇骏, 张炜, 等.人脸识别综述[J].模式识别与人工智能, 2006, 19 (1) :58-66.

[2]TURK M, PENTLAND A.Eigenfaces for Recognition[J].Journal of Cognitive Neuroscience, 1991, 3 (1) :71-86.

[3]SWETS D L, WENG J.Using Discriminant Eigenfeatures forImage Retrieval[J].IEEE Trans on Pattern Analysis andMachine Intelligence, 1996, 18 (8) :831-836.

[4]LI M, YUAN B.2D-LDA:A Statistical Linear DiscriminantAnalysis for Image Matrix[J].Pattern Recognition Letters, 2005, 26 (5) :527-532.

[5]KW K C, PEDRY W.Face Recognition Using a Fuzzy FisherClassifier[J].Pattern Recognition, 2005, 38 (10) :1 717-1 732.

二维模糊控制器 篇2

一、二维空间设计课程是景观

设计课程的基础随着时代的发展,二维空间设计课程经历了多年的改革实践,从对图案的研究扩展到对空间、形态和思维的训练等。二维空间设计课程在景观设计教学中的作用越来越突出。

1.形态的研究培养创造性思维

点、线、面形式感创造训练是二维空间设计课程的核心内容。通过对形态的研究,可以培养学生的创造性思维,而对思维进行感性和理性的训练,有利于培养学生的控制能力。在具体的操作训练上,不仅要让学生掌握形式感的规律,如重复、对称、发散、相似等,更要着重培养学生运用这些规律创造不同的形态的能力,这才是二维空间设计课程教学的重点和难点。学生越能控制复杂的形态,就越能培养控制能力,进而能更好地创造新的形态和规律,今后进入景观设计专业学习阶段才能驾驭复杂的空间格局和形态。

2.形态的研究培养空间想象力

二维空间设计形态研究主要以平面形态研究作为切入点,逐渐从二维空间形态转换到三维空间形态。在具体的景观设计中,平面形态要转化为空间的结构。因此,在前期进行平面布局时,学生应对立体空间同步进行思考。二维空间设计课程的训练,一方面能够训练学生的空间想象力,另一方面能够训练学生的空间转化能力。在景观设计中,所有的平面设计最后都需要转化到空间里,空间的结构比平面结构更复杂,更难以控制。

3.形态规律的研究培养逻辑思维能力

逻辑思维能力对任何设计师来说都非常重要,尤其是景观设计师。二维空间设计从研究平面形态的规律出发,通过掌握规律,逐渐运用它们创造新的形态。形式感的创造需要概括、总结和推理,有利于培养逻辑思维能力。

二、二维空间设计课程培养景观设计控制能力

1.对尺度的控制

其一,不同大小形态的比较训练强化对尺度的敏锐度。持续的不同大小形态比较训练,有利于培养学生对尺度的.敏锐度。训练如果结合具体的环境和事件,更能提高学生的兴趣,也便于学生理解课程的目的。其二,对复杂形态的掌握培养对大尺度景观的控制能力。平面形态越复杂,学生越能从中研究出规律,学生的设计潜力就越大。笔者通过教学发现,二维空间设计课程学习比较优秀的学生在后期的设计中同样表现出非常出色的设计控制能力。因此,应该重视二维空间设计课程的作用。

2.对景观空间格局的控制

二维空间设计课程可以从平面延续到立体空间,这也是近年来二维空间设计课程的实践。如今的二维空间设计课程已经不仅仅停留在平面图形研究上,而是扩展到很多方面,包括立体空间、主体体验、材料实践等领域。其一,二维的平面空间构建培养景观空间主次控制的意识。在研究二维形态的时候,往往强调单个形态的结构;在研究整个形态的时候,则会强调整体形态的结构,也就是抓住主次关系。主次关系抓住了,就抓住了重心,有利于控制整体形态。通过这样持续有效的训练,可以培养学生的主次控制意识和能力。其二,二维到三维的形态转换培养空间的辩证意识。在景观设计中,空间的整体设计非常重要。合理的平面布局还要加上对立面的整体思考,才能设计出合理的空间。部分学生在学习的时候注重平面的设计而忽略了立面的统一。因此,在景观设计中应该加强这方面的训练。而二维空间设计课程可以有效地训练从二维平面空间转换到三维空间。持续、有效的训练可以加深学生对整体空间的理解,增强学生的空间辩证设计意识。

3.对景观形态的控制

其一,二维形态的黑、白、灰关系转换为景观形态的黑、白、灰。点、线、面平面关系的和谐直接决定了空间关系的和谐,如果学生对平面没有这样的意识,那么针对空间也没有这样的意识。没有整体的艺术,也就没有对空间形态的整体控制。而对平面形态关系的整体意识是需要训练的。其二,二维形态的复杂程度决定景观空间的难易程度。学生对简单的形态和规律很容易就掌握,对复杂的形态控制能力则需要培养。因此,二维空间设计教学要以培养学生控制复杂形态的能力为教学目标,合理设置课程内容,实现有效的教学。结语二维空间设计课程对景观设计专业起着举足轻重的作用。因此,应当重视二维空间设计课程在景观设计专业中的重要性,加强二维空间设计课程教学层面的研究和实践,真正发挥该门基础课程的作用,为学生以后的设计生涯提供良好的保障。项目来源:2016年重庆市高等教育教学改革研究项目(项目编号:163190)阶段性成果;2016重庆大学城市科技学院校级教育教改研究项目“当下重庆市应用型高校环境艺术设计专业工作室跨专业教学实践探索”(项目编号:YJ1604)阶段性成果。

参考文献:

[1]高飞,郑永莉.平面构成中的点、线、面在现代景观设计中的应用研究.东北农业大学学报,2008(6).

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二维码扫出职场性控制 篇3

惊天发现:她在网上卖原味内衣

今年28岁的梁超出生在山东省济宁市鱼台县。2009年,他从上海一所大学毕业后,应聘进了江苏省苏州市一家医疗器械公司,从事销售工作。这份工作薪水虽然丰厚,但需要经常出差。

梁超每次回来,都要找财务部的颜淑琳报销。2012年11月底,梁超从天津出差回来,由于住宿发票不够,便拿餐饮发票充数。颜淑琳见梁超的报销总额没有超支,便通过了审核。梁超为了感谢,于2013年1月4日下班后,请颜淑琳到星海街上的餐厅吃饭。颜淑琳欣然赴约。

那天,两人刚坐下,服务员就递上了一张宣传海报,宣传海报上印着一个二维码,并附言:扫描二维码,即可获取优惠券。这家餐厅在公司旁边,梁超他们经常来就餐。于是,梁超和颜淑琳不约而同地掏出iPhone手机……

就在两人的手机凑在一起,同时扫描餐厅的二维码时,梁超的手机突然跳转至一个网店。梁超拿过手机,仔细一看,竟是一家卖女人原味内衣的网店。梁超激动、紧张、不解,但没有声张,而是默默地把手机放进了口袋里。

饭毕,互相告别后,梁超打开了这家网店。网店店主自诩原味内衣女王,卖的都是自己穿过但没有洗过的原味内衣,价格从50元至300元不等。网店注册地就在苏州。

梁超思来想去后猜测:这家网店是颜淑琳开的,是他们手机凑在一起扫描时,她没有关闭网店,导致他误扫进了她的网店。

这个猜测令梁超兴奋得彻夜难眠。为了求证,他加了原味内衣女王的QQ,以买原味内衣为借口,与她私聊。聊了大半个月后,梁超通过朋友的收货地址购买了三件原味内衣。综合这些信息,他证实了猜测:原味内衣女王就是颜淑琳。

悲剧伏笔:穷途末路的辛酸泪

颜淑琳卖原味内衣的背后,有着“一把心酸一把泪”的难言之隐。颜淑琳1986年出生在江苏省丰县一户农家,母亲在她8岁时因病去世,父亲没钱供她读书,她靠助学贷款完成了大学梦。

为了尽快偿还助学贷款,也为了让父亲尽早过上幸福的生活,她和几个女孩合租于城中村的“握手楼”。因为没有阳台,颜淑琳只得把衣服晾到楼顶平台。一天晚上,颜淑琳去收衣服时,发现自己的内裤不见了。此后一个多月里,颜淑琳晒在天台的内裤陆续失踪,其他衣物却丝毫无损。

2011年4月的一天下午,颜淑琳提前下班回家,路过邻居郝立平的房间时,透过门缝,惊骇地看到,他的床上散落着各种女式内裤——原来,他就是潜伏的“变态狂”。

颜淑琳冲进郝立平的房间,因为激动和愤懑而导致语无伦次:“原来是你!你这个变态狂,我要去报警!”

郝立平惊恐不已,赶紧关紧房门,“扑通”一声跪在了地上,哀求颜淑琳:“求你千万不要报警,不然我就没脸做人了。你丢的内裤我都还给你,并且按照10倍价格赔你,求你不要张扬出去啊!”颜淑琳被郝立平跪地求饶的架势吓住了,半天没说话。郝立平见状,又威胁道:“你要是敢报警,我今天就让你出不了我的门!”

就这样,在郝立平的威逼利诱下,颜淑琳接受了500元的赔偿。

此事虽已了结,但颜淑琳百思不得其解:怎么会有人喜欢偷内裤,尤其是没洗的脏内裤?颜淑琳求助网络。

原来,像郝立平这样的人叫“恋物癖”,属于对某种特殊物品有着特殊癖好的人。一些恋物癖患者通过搜集原味内裤(指女性穿过但没有清洗还带着人体特殊气味的内裤)来满足和发泄自己的欲望。这些物品价格最低50元,最高达到800元。据报道,台湾有些年轻女性靠贩卖原味内裤,每月收入高达三四十万新台币,而且供不应求。

既然利润如此高,那自己可以做这门生意吗?

2012年5月,在助学贷款的压力下,在同学亲戚的催款下,颜淑琳在网上注册了原味内衣网店,自称内衣女王,开始了她的生意。

网店一开张,生意异常红火。但颜淑琳所卖的原味内衣并不都是穿过的内衣,有许多内衣是经化学液体浸泡再出售的——用二甲基亚砜浸泡内裤,无色,但和人体散发出来的味道相似。

2013年1月4日下班前,颜淑琳通过iPhone手机,给新客户发送网店的二维码时,被梁超邀约吃饭,于是出现了本文开头的一幕。

互相毁灭:连环职场性控制没有赢家

2013年3月底的一个周末,梁超给颜淑琳发短信,说:“我开好了房,你过来吧!”颜淑琳笑着回复道:“你发错了人吧!”梁超却说:“我发给的是原味内衣女王。”颜淑琳大惊失色,揣着一颗砰砰乱跳的心,打车赶到了梁超短信中所说的宾馆房间……

经常出差的梁超沉迷于在全国各地发生一夜情,如今他又想在苏州找一个固定且安全的情人,就在這时,他抓住了颜淑琳在网上贩卖原味内衣的把柄,他岂可错过这个机会。

此后,梁超多次要挟颜淑琳同他开房,颜淑琳叫苦不迭可又不得不顺从他。颜淑琳的忍气吞声,令梁超欲望膨胀:通过性控制颜淑琳,让她帮他报销各种发票。

2013年4月28日,梁超拿着一叠发票找颜淑琳签字。按照公司规定,省内出差的报销上限是3000元,而梁超此次报销竟高达七千多元,且许多发票是假发票。颜淑琳审核后,将不合格的发票退给了梁超。梁超不动声色地给她传来一条微信:“亲爱的女王,只要你不说,其他人根本不会认真去核对。而如果我不说,你就永远是我的女王。”颜淑琳头皮发麻,只好在那些发票上签了字。而领导见财务已核对过便没多看,也签了名。

职场性控制使得梁超此后多次拿着假发票,在颜淑琳面前顺利过关。2013年8月初,财务总监季向博见梁超每次出差报销的款项比其他销售经理多出许多,不禁产生了怀疑。

季向博问颜淑琳,梁超的发票是否有问题。颜淑琳努力镇静地回答:“没问题,我都仔细核对过了!”季向博说:“哪天你把他的发票找出来,给我看看。”颜淑琳吓得魂飞魄散。

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颜淑琳找到梁超,说了此事。梁超眼珠一转,决定让颜淑琳通过性控制去制服季向博。颜淑琳的头摇得像拨浪鼓。梁超露出凶狠的嘴脸,“这事你不干也得干,否则,不仅账目的事会被捅了出来,咱们上床以及你卖原味内衣的事也会曝光。”颜淑琳眼含泪水,只得点头。

8月7日下班后,颜淑琳以向季向博讨教工作为由,请他吃饭。饭后,颜淑琳红着脸,大胆地约季向博去宾馆继续聊。季向博愣了一下,随即露出心领神会的笑脸。

半个月后,颜淑琳通过QQ给季向博留言:“想念你的笑,想念你的外套,想念你白色袜子和身上的味道。”季向博会心地回复道:“下班后,我请你吃饭。”

吃完饭,颜淑琳再次把季向博领进了宾馆房间。只不过,与上次不同,这次的宾馆房间,是梁超特意安排的,他提前在正对着床的电视机机顶盒上,安装了超清针孔摄像机。

颜淑琳没有料到,梁超拿到这份录像后,变卦了。他觉得凭颜淑琳的心思和伎俩,根本不可能控制住季向博,而自己在公司的所作所为迟早会东窗事发,与其坐以待毙,不如利用这份录像,狠狠地敲诈季向博一笔后再溜之大吉。

9月2日,梁超把录像刻录成光盘后,快递给了季向博,并向他索要60万元。

季向博收到快递后,既恐惧又愤怒。在季向博的一番追问下,精神处于崩溃边缘的颜淑琳失声痛哭,诉说了前因后果。

听完颜淑琳的诉说后,季向博一番权衡,决定报警。2013年9月3日,警方将梁超和颜淑琳抓捕归案,两人对犯罪事实供认不讳。目前,此案还在进一步审理之中。

笔者从警方处获悉,至颜淑琳归案时,她在网上贩卖原味内衣已赚得13万元。

编后:物质贫穷不可怕,可怕的是精神贫穷,它会吞噬我们正常的思维、理智,甚至会毁灭我们的人生。颜淑琳的悲剧就是活生生的例子。而梁超拿捏他人隐私趁火打劫,只会落得自我毁灭。

此外,我国相关法律明确规定,禁止买卖二手衣物。就算是捐赠的衣服,也必須经过严格消毒处理,达到卫生检疫部门的检验标准后,才能捐赠。而原味内衣,连简单的清洁步骤都没有,更谈不上符合检验标准了。恋物癖患者的行为,与传统的社会道德观念不符,按我国民法规定,对此有悖于社会的公序良俗的行为不予保护。所以,一旦出现买卖双方纠纷,买方的权益被侵犯,也将投诉无门。(除颜淑琳和梁超外,均系化名。作者声明:谢绝转载,违者必究。)

(编辑 李婉莉 njlwl@163.com)

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