m基于SVM和拍摄照片特征的相机品牌类型识别matlab仿真

简介: m基于SVM和拍摄照片特征的相机品牌类型识别matlab仿真

1.算法仿真效果
matlab2013b仿真结果如下:

bef38aa67223953f7841e2cb5fb75f98_watermark,size_14,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=.png

识别为cannon型号相机拍摄

ecf49839df9030c9e76d41cec66dcac2_watermark,size_14,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=.png

识别为iphone4型号相机拍摄

2.算法涉及理论知识概要
2.1svm理论

       支持向量机(support vector machines, SVM)是二分类算法,所谓二分类即把具有多个特性(属性)的数据分为两类,目前主流机器学习算法中,神经网络等其他机器学习模型已经能很好完成二分类、多分类,学习和研究SVM,理解SVM背后丰富算法知识,对以后研究其他算法大有裨益;在实现SVM过程中,会综合利用之前介绍的一维搜索、KKT条件、惩罚函数等相关知识。本篇首先通过详解SVM原理,后介绍如何利用python从零实现SVM算法。
     实例中样本明显的分为两类,黑色实心点不妨为类别一,空心圆点可命名为类别二,在实际应用中会把类别数值化,比如类别一用1表示,类别二用-1表示,称数值化后的类别为标签。每个类别分别对应于标签1、还是-1表示没有硬性规定,可以根据自己喜好即可,需要注意的是,由于SVM算法标签也会参与数学运算,这里不能把类别标签设为0。

628b1001e2d32eedc42580e4f0f9bd20_watermark,size_14,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=.png

线性核:
主要用于线性可分的情况,我们可以看到特征空间到输入空间的维度是一样的,其参数少速度快,对于线性可分数据,其分类效果很理想
通常首先尝试用线性核函数来做分类,看看效果如何,如果不行再换别的
优点:方案首选、简单、可解释性强:可以轻易知道哪些feature是重要的
缺点:只能解决线性可分的问题

高斯核:

通过调控参数,高斯核实际上具有相当高的灵活性,也是使用最广泛的核函数之一。
如果σ \sigmaσ选得很大的话,高次特征上的权重实际上衰减得非常快,所以实际上(数值上近似一下)相当于一个低维的子空间;
如果σ \sigmaσ选得很小,则可以将任意的数据映射为线性可分——当然,这并不一定是好事,因为随之而来的可能是非常严重的过拟合问题。
优点:可以映射到无限维、决策边界更为多维、只有一个参数
缺点:可解释性差、计算速度慢、容易过拟合

多项式核:

   多项式核函数可以实现将低维的输入空间映射到高纬的特征空间,

但是多项式核函数的参数多

   当多项式的阶数比较高的时候,核矩阵的元素值将趋于无穷大或者无穷小,计算复杂度会大到无法计算。

优点:可解决非线性问题、主观设置
缺点:多参数选择、计算量大
sigmoid核:

    采用sigmoid核函数,支持向量机实现的就是只包含一个隐层,激活函数为 Sigmoid 函数的神经网络。应用SVM方法,隐含层节点数目(它确定神经网络的结构)、隐含层节点对输入节点的权值都是在设计(训练)的过程中自动确定的。
   而且支持向量机的理论基础决定了它最终求得的是全局最优值而不是局部最小值,也保证了它对于未知样本的良好泛化能力而不会出现过学习现象。
   如图, 输入层->隐藏层之间的权重是每个支撑向量,隐藏层的计算结果是支撑向量和输入向量的内积,隐藏层->输出层之间的权重是支撑向量对应的

2.2基于SVM的相机类型识别算法流程图

2540e86233eb3284098c0ce7138aaf5b_watermark,size_14,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=.png

3.MATLAB核心程序

%% 读取图片
%% 读取图片
folder='images\iphone4\';
list=dir('images\iphone4\*.jpg');
[Num_images1,I1] = func_read(folder,list);
 
folder='images\canon\';
list=dir('images\canon\*.jpg');
[Num_images2,I2] = func_read(folder,list);
 
%% 提取图片中的特征数据并归一化(提取颜色直方图特征来识别相机)
%% 提取图片中的特征数据并归一化(提取颜色直方图特征来识别相机)
%% 提取图片中的特征数据并归一化(提取颜色直方图特征来识别相机)
for i=1:Num_images1
   F1(:,i) = func_hist(I1(:,:,i));
end
for i=1:Num_images2
   F2(:,i) = func_hist(I2(:,:,i));
end
 
lens = min(size(F1,2),size(F2,2));
%保证输入的数据数量是相同的
F1_train = F1(:,1:lens)';
F2_train = F2(:,1:lens)';
save F1_train.mat F1_train
save F2_train.mat F2_train
 
%% 随机获取一张图片
%% 随机获取一张图片
%% 随机获取一张图片
test_images = imread('images\test\8.JPG');
figure;
imshow(test_images);
F_test      = func_hist(test_images);
 
%% 
%% 
%% 
%通过SVM进行训练
%利用SVM训练结果进行分类得到测试结果
func_classifier(F1_train,F2_train,F_test);
fprintf('\n\n');
disp('算法运行时间:');
toc
相关文章
|
3天前
|
机器学习/深度学习 算法 Serverless
基于WOA-SVM的乳腺癌数据分类识别算法matlab仿真,对比BP神经网络和SVM
本项目利用鲸鱼优化算法(WOA)优化支持向量机(SVM)参数,针对乳腺癌早期诊断问题,通过MATLAB 2022a实现。核心代码包括参数初始化、目标函数计算、位置更新等步骤,并附有详细中文注释及操作视频。实验结果显示,WOA-SVM在提高分类精度和泛化能力方面表现出色,为乳腺癌的早期诊断提供了有效的技术支持。
|
23小时前
|
算法 数据安全/隐私保护 索引
索引OFDM调制解调系统的matlab性能仿真
本文对m索引OFDM调制解调系统性能进行了仿真分析,增加了仿真图并配有语音讲解视频,使用Matlab2022a完成仿真,代码无水印。研究了OFDM-IM技术,通过激活不同子载波组合传输额外信息,提高频谱效率和降低PAPR。提出了OFDM联合子块索引调制技术(OFDM-JS-IM)和OFDM全索引方法(OFDM-AIM),并通过遗传算法优化子块查找表,有效提升系统性能。提供了核心MATLAB程序示例。
21 3
|
23小时前
|
机器学习/深度学习 算法 数据安全/隐私保护
基于贝叶斯优化CNN-GRU网络的数据分类识别算法matlab仿真
本项目展示了使用MATLAB2022a实现的贝叶斯优化、CNN和GRU算法优化效果。优化前后对比显著,完整代码附带中文注释及操作视频。贝叶斯优化适用于黑盒函数,CNN用于时间序列特征提取,GRU改进了RNN的长序列处理能力。
|
22小时前
|
算法
基于大爆炸优化算法的PID控制器参数寻优matlab仿真
本研究基于大爆炸优化算法对PID控制器参数进行寻优,并通过Matlab仿真对比优化前后PID控制效果。使用MATLAB2022a实现核心程序,展示了算法迭代过程及最优PID参数的求解。大爆炸优化算法通过模拟宇宙大爆炸和大收缩过程,在搜索空间中迭代寻找全局最优解,特别适用于PID参数优化,提升控制系统性能。
|
4月前
|
安全
【2023高教社杯】D题 圈养湖羊的空间利用率 问题分析、数学模型及MATLAB代码
本文介绍了2023年高教社杯数学建模竞赛D题的圈养湖羊空间利用率问题,包括问题分析、数学模型建立和MATLAB代码实现,旨在优化养殖场的生产计划和空间利用效率。
205 6
【2023高教社杯】D题 圈养湖羊的空间利用率 问题分析、数学模型及MATLAB代码
|
4月前
|
存储 算法 搜索推荐
【2022年华为杯数学建模】B题 方形件组批优化问题 方案及MATLAB代码实现
本文提供了2022年华为杯数学建模竞赛B题的详细方案和MATLAB代码实现,包括方形件组批优化问题和排样优化问题,以及相关数学模型的建立和求解方法。
131 3
【2022年华为杯数学建模】B题 方形件组批优化问题 方案及MATLAB代码实现
|
4月前
|
数据采集 存储 移动开发
【2023五一杯数学建模】 B题 快递需求分析问题 建模方案及MATLAB实现代码
本文介绍了2023年五一杯数学建模竞赛B题的解题方法,详细阐述了如何通过数学建模和MATLAB编程来分析快递需求、预测运输数量、优化运输成本,并估计固定和非固定需求,提供了完整的建模方案和代码实现。
95 0
【2023五一杯数学建模】 B题 快递需求分析问题 建模方案及MATLAB实现代码
|
7月前
|
数据安全/隐私保护
耐震时程曲线,matlab代码,自定义反应谱与地震波,优化源代码,地震波耐震时程曲线
地震波格式转换、时程转换、峰值调整、规范反应谱、计算反应谱、计算持时、生成人工波、时频域转换、数据滤波、基线校正、Arias截波、傅里叶变换、耐震时程曲线、脉冲波合成与提取、三联反应谱、地震动参数、延性反应谱、地震波缩尺、功率谱密度
基于混合整数规划的微网储能电池容量规划(matlab代码)
基于混合整数规划的微网储能电池容量规划(matlab代码)
|
7月前
|
算法 调度
含多微网租赁共享储能的配电网博弈优化调度(含matlab代码)
含多微网租赁共享储能的配电网博弈优化调度(含matlab代码)