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基于核主成分分析的时间域航空电磁去噪方法

地球物理学报 2014年第1期57卷 295-302页

作者：陈斌陆从德刘光鼎中国科学院地质与地球物理研究所北京100029 中国国土资源航空物探与遥感中心北京100083 成都理工大学地球探测与信息技术教育部重点实验室成都610059

时间域航空电磁数据往往在测量过程中受到天然和人文噪声的干扰.如果不能很好滤除这些电磁噪声,那么将会降低资料质量、影响反演的精度,甚至获得错误的解释结果.本文提出了一种基于核主成分分析的去噪方法,通过核主成分分析提取叠加后... 详细信息

时间域航空电磁数据往往在测量过程中受到天然和人文噪声的干扰.如果不能很好滤除这些电磁噪声,那么将会降低资料质量、影响反演的精度,甚至获得错误的解释结果.本文提出了一种基于核主成分分析的去噪方法,通过核主成分分析提取叠加后衰减曲线的主成分,然后使用能量占比方法分离反映地下介质的有效信号和噪声,最后使用反映地下介质的特定成分进行重构.本文所推荐的去噪方法不仅能剔除天然噪声,例如天电产生的尖脉冲或者振荡,而且能有效地抑制人文噪声.分别使用基于核主成分分析的去噪方法,以及AeroTEM软件的处理方法对同样的吊舱式时间域直升机航空电磁勘查系统实测数据进行处理,并比较其结果.处理结果表明:所推荐的去噪方法要优于AeroTEM软件.

关键词：时间域航空电磁法去噪核主成分分析天电噪声人文噪声

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RSEI应使用主成分分析或核主成分分析?

武汉大学学报（信息科学版） 2023年第4期48卷 506-513页

作者：徐涵秋李春强林梦婧福州大学环境与安全工程学院福州大学遥感信息工程研究所福建福州350116 福州大学福建省水土流失遥感监测评价与灾害防治重点实验室福建福州350116 中国科学院城市环境研究所福建厦门361021

nRSEI(nonlinear remote sensing ecological index)是新近提出的遥感生态指数,它采用核主成分分析(kernel principal component analysis,kPCA)来集成模型的各个分指标。其主要根据是认为原RSEI采用的湿度、绿度、干度、热度这4个指标... 详细信息

nRSEI(nonlinear remote sensing ecological index)是新近提出的遥感生态指数,它采用核主成分分析(kernel principal component analysis,kPCA)来集成模型的各个分指标。其主要根据是认为原RSEI采用的湿度、绿度、干度、热度这4个指标在北京研究区的相关关系总体为弱相关,因此需要采用专门处理非线性关系的kPCA来集成这4个指标。为此探讨了北京地区这4个指标的相关关系类型,并对新指数验证方法的有效性进行了深入分析。结果表明,北京地区这4个指标总体呈显著的强线性相关关系,因此并不适合采用kPCA集成;新指数的精度验证方法也存在明显的缺陷,不能证明新指数的有效性。同时还就遥感建模的可行性、模型的普适性、指标尺度的一致性,以及模型精度的验证方法、标准参考影像的选取和验证所需的样本量等遥感研究论文中常见的基础问题进行了讨论。

关键词： RSEI 主成分分析核主成分分析相关性强度精度验证

采用核主成分分析和相关向量机的人体运动意图识别

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机器人 2017年第5期39卷 661-669页

作者：刘磊杨鹏刘作军宋寅卯郑州轻工业学院建筑环境工程学院河南郑州450002 河北工业大学控制科学与工程学院天津300130 智能康复装置与检测技术教育部工程研究中心天津300130

针对人体步态识别率低的问题,提出了一种将核主成分分析(KPCA)和相关向量机(RVM)相结合的步态识别方法.首先,选择表面肌电信号(s EMG)作为步态识别信息源,提取表面肌电信号的小波包能量特征.然后,采用核主成分分析方法降维特征值去除冗... 详细信息

针对人体步态识别率低的问题,提出了一种将核主成分分析(KPCA)和相关向量机(RVM)相结合的步态识别方法.首先,选择表面肌电信号(s EMG)作为步态识别信息源,提取表面肌电信号的小波包能量特征.然后,采用核主成分分析方法降维特征值去除冗余的信息,得到能反映步态特征的特征值.最后,利用相关向量机对步态特征向量进行分类,识别平地行走、上楼、下楼、上坡、下坡5种步态.通过分析不同受试者步态识别结果,验证了该方法的可行性和实用性,并和BP(反向传播)神经网络、SVM(支持向量机)等方法比较,结果表明该方法分类时间为2.6609×10^(-4)s,识别正确率为96.67%,是一种有效的步态识别方法.

关键词：表面肌电信号核主成分分析相关向量机运动意图识别

基于核主成分分析和支持向量回归机的红外光谱多组分混合气体定量分析

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光谱学与光谱分析 2008年第6期28卷 1286-1289页

作者：郝惠敏汤晓君白鹏刘君华朱长纯西安交通大学电气工程学院

提出了一种核主成分分析(KPCA)特征提取结合支持向量回归机(SVR)的红外光谱混合气体组分定量分析新方法。首先将特征吸收谱线严重重叠的混合气体光谱通过非线性变换映射到高维特征空间,然后在特征空间中再利用主成分分析法提取主成分,... 详细信息

提出了一种核主成分分析(KPCA)特征提取结合支持向量回归机(SVR)的红外光谱混合气体组分定量分析新方法。首先将特征吸收谱线严重重叠的混合气体光谱通过非线性变换映射到高维特征空间,然后在特征空间中再利用主成分分析法提取主成分,提取出的主成分作为SVR的输入建立校正模型,实现了甲烷、乙烷、丙烷、异丁烷、正丁烷、异戊烷以及正戊烷七种组组分特征吸收光谱严重重叠的混合气体的定量分析。用KPCA-SVR所建模型对未知浓度混合气体的七种组分预测的RMSE(φ×10-6)较仅用SVR模型预测的RMSE(φ×10-6)降低了一个数量级。结果表明,核主成分分析法具有很强的非线性特征提取能力,可以充分利用全光谱数据并有效地消除光谱数据噪声,降低数据维数,与支持向量回归机结合可以提高红外光谱分析的精度,缩短模型计算时间,是一种有效的红外光谱分析新方法。

关键词：核主成分分析支持向量回归机校正模型 FTIR 定量分析

一种解决大规模数据集问题的核主成分分析算法

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软件学报 2009年第8期20卷 2153-2159页

作者：史卫亚郭跃飞薛向阳复旦大学计算机科学与技术系上海200433

提出一种大规模数据集求解核主成分的计算方法.首先使用Gram矩阵生成一个Gram-power矩阵,根据线性代数的理论可知,新形成的矩阵和原先的Gram矩阵具有相同的特征向量.因此,可以把Gram矩阵的每一列看成核空间迭代算法的输入样本,这样,无... 详细信息

提出一种大规模数据集求解核主成分的计算方法.首先使用Gram矩阵生成一个Gram-power矩阵,根据线性代数的理论可知,新形成的矩阵和原先的Gram矩阵具有相同的特征向量.因此,可以把Gram矩阵的每一列看成核空间迭代算法的输入样本,这样,无须使用特征分解即可迭代地计算出核主成分.该算法的空间复杂度只有O(m);在大规模数据集的情况下,时间复杂度也降低为O(pkm).实验结果表明了所提出算法的有效性.更为重要的是,在大规模数据集的情况下,当传统的特征分解技术无法使用时,该方法仍然可以提取非线性特征.

关键词：核主成分分析 Gram矩阵大规模数据集协方差无关特征分解

基于贝叶斯核主成分分析的远距离地形标记方法

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机器人 2012年第1期34卷 1-8页

作者：屠珺王明军周俊李彦明刘成良上海交通大学上海200240 南京农业大学江苏南京210031

由于结构化室外场景外观特征分布存在动态不确定性以及映射偏移特性,因此在室外移动机器人自主导航的过程中采用预确定外观特征并不能非常有效地进行地形标记.为了解决此问题,提出了基于贝叶斯核主成分分析(BKPCA)的远距离地形标记方法... 详细信息

由于结构化室外场景外观特征分布存在动态不确定性以及映射偏移特性,因此在室外移动机器人自主导航的过程中采用预确定外观特征并不能非常有效地进行地形标记.为了解决此问题,提出了基于贝叶斯核主成分分析(BKPCA)的远距离地形标记方法.该方法融合了基于贝叶斯公式的聚类中心后验概率,且采用自定义的核函数,实现了原始特征数据结构在低维空间上的保持,能够提取出适合当前场景地形标记的外观特征.实验结果表明,BKPCA模型有效地提高了远距离地形标记的精度.

关键词：地形标记移动机器人自主导航核主成分分析

基于核主成分分析的智能电网盲在线虚假数据注入攻击

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电网技术 2018年第7期42卷 2270-2278页

作者：李元诚邱日轩曾婧华北电力大学控制与计算机工程学院

根据电力系统的各种量测信息,智能电网采用状态估计得出电网当前的运行状态,因此精确的状态估计对维持智能电网的合法操作至关重要。虚假数据注入攻击可以篡改由数据采集与监控系统采集到的测量信息,对电网状态估计造成安全威胁。现有... 详细信息

根据电力系统的各种量测信息,智能电网采用状态估计得出电网当前的运行状态,因此精确的状态估计对维持智能电网的合法操作至关重要。虚假数据注入攻击可以篡改由数据采集与监控系统采集到的测量信息,对电网状态估计造成安全威胁。现有多数虚假数据注入攻击是基于已知电网拓扑结构,而在未知电网拓扑结构的情况下构造高性能的虚假数据注入攻击更具有现实意义。提出一种盲在线虚假数据注入攻击方法,采用核主成分分析（kernel principal component analysis,KPCA）在尽可能多的保留数据内部非线性关系的情况下,把测量数据向量通过核函数投影到高维空间,在高维空间对测量数据进行线性变换,因此可求得近似电网拓扑结构矩阵,并且该方法只需要使用少量的测量值便可构造在线攻击。最后在IEEE 14节点和118节点标准测试系统中进行大量仿真实验,并与完美攻击、随机攻击和其他盲攻击进行比较分析,验证了所提攻击方法的有效性。

关键词：虚假数据注入攻击盲在线攻击核主成分分析状态估计智能电网

基于核主成分分析和子空间分类的边缘检测方法

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华南理工大学学报（自然科学版） 2009年第1期37卷 59-63页

作者：林正春王知衍华南理工大学计算机科学与工程学院广东广州510006

针对传统边缘检测方法对噪声敏感的问题,提出了一种基于核主成分分析和子空间分类的边缘检测方法,建立了统一的图像特征表达模型.首先结合其它边缘检测方法进行采样并将采样结果投影到特征空间,然后将核主成分分析得到的特征向量组成特... 详细信息

针对传统边缘检测方法对噪声敏感的问题,提出了一种基于核主成分分析和子空间分类的边缘检测方法,建立了统一的图像特征表达模型.首先结合其它边缘检测方法进行采样并将采样结果投影到特征空间,然后将核主成分分析得到的特征向量组成特征空间的一个子空间,最后将子空间分类法推广到特征空间来对数据进行分类.实验结果表明,该方法增强了对噪声的鲁棒性,能适应小样本训练,其边缘检测效果明显优于经典算子、主成分分析和非线性主成分分析方法.

关键词：边缘检测核主成分分析子空间分类特征空间样本选择

联合EMD与核主成分分析的激光陀螺信号消噪

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武汉大学学报（信息科学版） 2015年第2期40卷 233-237,242页

作者：喻敏王斌王文波郑雷武汉科技大学信息科学与工程学院湖北武汉430081 卫星海洋环境动力学国家重点实验室浙江杭州310012

为了有效抑制激光陀螺的随机漂移,提高其惯导精度,提出了一种联合经验模态分解(EMD)和核主成分分析(KPCA)的陀螺信号消噪方法。该方法利用EMD将陀螺信号分解为一组内蕴模态函数(IMF),基于EMD噪声能量分布模型,近似估算各层IMF中的噪声能... 详细信息

为了有效抑制激光陀螺的随机漂移,提高其惯导精度,提出了一种联合经验模态分解(EMD)和核主成分分析(KPCA)的陀螺信号消噪方法。该方法利用EMD将陀螺信号分解为一组内蕴模态函数(IMF),基于EMD噪声能量分布模型,近似估算各层IMF中的噪声能量;然后利用KPCA分解各层IMF,根据噪声能量自适应地选择应保留的主成分分量,以剔除各层IMF中的噪声实现陀螺信号的消噪。通过实验将该方法与小波去噪算法进行对比,利用交叠式Allan方差和经、纬度误差分析不同方法对陀螺信号的消噪效果。实验结果表明,相比经典的小波消噪方法,本文方法的消噪效果有一定程度的提高,可以更有效地抑制陀螺信号的随机漂移。

关键词：激光陀螺随机漂移经验模态分解核主成分分析消噪