RU2017132647A

RU2017132647A - Способ идентификации и классификации объектов

Info

Publication number: RU2017132647A
Application number: RU2017132647A
Authority: RU
Inventors: Регина Ренатовна Агафонова; Александр Владимирович Мингалев; Ильдар Масхутович Габдуллин; Сергей Николаевич Шушарин
Priority date: 2017-09-18
Filing date: 2017-09-18
Publication date: 2019-03-18
Also published as: RU2692420C2; RU2017132647A3

Claims

1. Способ идентификации и классификации объектов, согласно которому при идентификации объектов

регистрируют по меньшей мере один предмет, по меньшей мере одним из настроенных на него физических детекторов,

по выходному сигналу, по меньшей мере одного детектора, определяют по меньшей мере один объект, для которого получают из выходного сигнала набор n различных физических признаков,

далее исследуемый объект классифицируют на основании предварительно задаваемых свойств при помощи классификатора, предварительно обученного по обучающей выборке,

при этом исследуемый объект соотносят с одним из N предварительно заданных классов, отличающийся тем, что

указанный классификатор содержит (N+1) предварительно заданных классов,

при этом принадлежность исследуемого объекта к N предварительно заданным классам, для которых представлена обучающая выборка, определяют в указанном классификаторе посредством оценки схожести по их физическим признакам,

принадлежность исследуемого объекта к (N+1)-ому предварительно заданному классу, для которого не может быть представлена обучающая выборка, определяют в указанном классификаторе посредством того, что исследуемый объект не принадлежит ни к одному из N предварительно заданных классов на основе оценки схожести по их физическим признакам,

а для выполнения оценки схожести по физическим признакам в указанном классификаторе по меньшей мере одного исследуемого объекта с каждым из N предварительно заданных классов, которые имеют обучающую выборку, осуществляют построение границ для каждого из N предварительно заданных классов посредством анализа плотности и формы распределения обучающей выборки в n-мерном пространстве признаков, после чего осуществляют проверку попадания исследуемого объекта по его координатам в n-мерном пространстве признаков в каждую из областей, определяемых границами N предварительно заданных классов.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при построении границ

определяют выпуклую границу предварительно заданного класса, соединяя точки

где b_i - i-ая точка выпуклой границы предварительно заданного класса;

- координаты точки b_i в n-мерном пространстве признаков; F - количество точек, образующих выпуклую границу предварительно заданного класса;

далее определяют центральную точку С предварительно заданного класса

где

- координаты точки С в n-мерном пространстве признаков;

разделяют область, занимаемую классом в n-мерном пространстве признаков на F секторов, соединяя центральную точку C с каждой точкой выпуклой границы предварительно заданного класса b_i,

затем в каждом секторе точки выпуклой границы предварительно заданного класса b_i преобразуют, исходя из плотности и формы распределения обучающей выборки предварительно заданного класса, в точки расширенной выпуклой границы предварительно заданного класса

где

- i-ая точка расширенной выпуклой границы предварительно заданного класса;

- координаты точки

в n-мерном пространстве признаков; F - количество точек, образующих расширенную выпуклую границу предварительно заданного класса,

по формуле:

где ρ(С, b_i) - евклидово расстояние от центральной точки С предварительно заданного класса до точки b_i;

- евклидово расстояние от центральной точки С предварительно заданного класса до точки

евклидово расстояние от центральной точки С предварительно заданного класса до точки

расширенной выпуклой границы предварительно заданного класса определяют по формуле:

где Н - сумма евклидовых расстояний от центральной точки С предварительно заданного класса до точки b_i и соседней точки b_i-1; Н' - сумма евклидовых расстояний от центральной точки С предварительно заданного класса до точки

и соседней точки

определяемая из плотности и формы распределения объектов предварительно заданного класса в секторе;

сумму евклидовых расстояний Н от центральной точки С предварительно заданного класса до точки b_i и соседней точки b_i-1 определяют по формуле:

Н=ρ(C, b_i)+ρ(C, b_i-1),

где ρ(C, b_i) - евклидово расстояние от центральной точки С предварительно заданного класса до точки b_i;

ρ(С, b_i-1) - евклидово расстояние от центральной точки С предварительно заданного класса до точки b_i-1;

сумму евклидовых расстояний Н' от центральной точки С предварительно заданного класса до точки

и соседней точки

определяемую из плотности и формы распределения объектов предварительно заданного класса в секторе, вычисляют по формуле:

где S^k - количество точек в текущем секторе предварительно заданного класса;

k - количество секторов в предварительно заданном классе;

Т - общее количество точек в предварительно заданном классе;

h_z - сумма евклидовых расстояний от точки внутри сектора

до точки b_i и точки b_i-1;

сумму евклидовых расстояний h_z от точки внутри сектора t_ƒ до точки b_i и точки b_i-1 определяют по формуле:

h_z=ρ(t_ƒ, b_i)+ρ(t_ƒ, b_i-1),

для каждой точки

расширенной выпуклой границы предварительно заданного класса, входящей одновременно в два соседних сектора, вычисляют и усредняют между собой, соответственно, два комплекта координат,

определяют расширенную выпуклую границу предварительно заданного класса, соединяя точки

далее в каждом секторе в выпуклую границу предварительно заданного класса добавляют точки a _j, которые находятся на минимальном расстоянии от двух соседних точек b_i и b_i-1 выпуклой границы предварительно заданного класса, причем их добавление в границу производят при условии, что другие точки не окажутся вне границы класса, при этом

где a _j - j-ая точка, добавленная в выпуклую границу предварительно заданного класса;

- координаты точки a _j в n-мерном пространстве признаков; G - количество добавленных точек a _j,

формируют вогнутую границу предварительно заданного класса, соединяя точки b_i и точки a _j,

затем добавленные в выпуклую границу предварительно заданного класса точки a _j преобразуют в точки

где

- преобразованная j-ая точка, добавленная в выпуклую границу предварительно заданного класса;

- координаты точки

в n-мерном пространстве признаков; G - количество добавленных точек

по формуле:

где ρ(b_i, b_i-1) - евклидово расстояние между соседними точками выпуклой границы b_i и b_i-1;

- евклидово расстояние между соседними точками расширенной выпуклой границы

и

далее формируют окончательную границу предварительно заданного класса, соединяя точки

и точки