北京邮电大学信息工程学院：《模式识别导论》课程教学资源（PPT课件讲稿）第一章 概论（盛立东）

模式识别导论 盛立东 北京邮电大学信息工程学院 2021/2/1 北京邮电大学信息工程学院

2021/2/19 北京邮电大学信息工程学院 模式识别导论 盛立东 北京邮电大学信息工程学院

参考书 模式识别人民邮电出版社罗耀光盛立东 模式识别清华大学出版社边肇祺 模式识别及应用科学出版社付京荪 Syntactic Pattern Recognition and application K.S. Fu Pattern Recognition Principles J.T. Tom R.C. gouzales 2021/2/1 北京邮电大学信息工程学院

2021/2/19 北京邮电大学信息工程学院 参考书 • 模式识别 人民邮电出版社 罗耀光 盛立东 • 模式识别 清华大学出版社 边肇祺 • 模式识别及应用 科学出版社 付京荪 • Syntactic Pattern Recognition and Application K.S.Fu • Pattern Recognition Principles J.T.Tom R.C.Gouzales

作业:大型上机作业题 考试:开卷考试 2021/2/1 北京邮电大学信息工程学院

2021/2/19 北京邮电大学信息工程学院 • 作业：大型上机作业题 • 考试：开卷考试

第一章概论 §1-1模式识别的基本概念 模式识别的基本定义 模式( pattern)--存在于时间,空间中可观察 的事物,具有时间或空间分布的信息。 模式识别( Pattern Recognition)--)用计算机实 现人对各种事物或现象的分析描述,判断,识别。 模式识别与图象识别,图象处理的关系 模式识别是模拟人的某些功能 模拟人的视觉:计算机+光学系统 模拟人的听觉:计算机+声音传感器 229模拟人的噢稊咽触觉程算机+传感器

2021/2/19 北京邮电大学信息工程学院 第一章 概论 §1-1 模式识别的基本概念 一.模式识别的基本定义 模式(pattern) ------ 存在于时间，空间中可观察 的事物，具有时间或空间分布的信息。 模式识别(Pattern Recognition) ------ 用计算机实 现人对各种事物或现象的分析,描述,判断,识别。 模式识别与图象识别，图象处理的关系 模式识别是模拟人的某些功能 模拟人的视觉: 计算机+光学系统 模拟人的听觉: 计算机+声音传感器 模拟人的嗅觉和触觉: 计算机+传感器

二模式识别的发展史 1929年G. Tauschek发明阅读机,能够阅读 0-9的数字 30年代 Fisher提出统计分类理论奠定了统 计模式识别的基础。因此,在60~70年代 统计模式识别发展很快,但由于被识别的 模式愈来愈复杂,特征也愈多,就出现 “维数灾难”。但由于计算机运算速度的 迅猛发展,这个问题得到一定克服。统计 模式识别仍是模式识别的主要理论 2021/2/1 北京邮电大学信息工程学院

2021/2/19 北京邮电大学信息工程学院 二.模式识别的发展史 • 1929年 G. Tauschek发明阅读机 ，能够阅读 0-9的数字。 • 30年代 Fisher提出统计分类理论,奠定了统 计模式识别的基础。因此，在60～70年代， 统计模式识别发展很快，但由于被识别的 模式愈来愈复杂，特征也愈多，就出现 “维数灾难”。但由于计算机运算速度的 迅猛发展，这个问题得到一定克服。统计 模式识别仍是模式识别的主要理论

50年代 Noam Chersky提出形式语言理论 美籍华人付京荪提出句法结构模式识别 60年代 L AZadeh提出了模糊集理论,模 糊模式识别理论得到了较广泛的应用。 80年代 Hopfield提出神经元网络模型理论。 近些年人工神经元网络在模式识别和人工 智能上得到较广泛的应用。 90年代小样本学习理论,支持向量机也受 到了很大的重视 2021/2/1 北京邮电大学信息工程学院

2021/2/19 北京邮电大学信息工程学院 • 50年代 Noam Chemsky 提出形式语言理论 美籍华人付京荪 提出句法结构模式识别。 • 60年代 L.A.Zadeh提出了模糊集理论，模 糊模式识别理论得到了较广泛的应用。 • 80年代 Hopfield提出神经元网络模型理论。 近些年人工神经元网络在模式识别和人工 智能上得到较广泛的应用。 • 90年代 小样本学习理论，支持向量机也受 到了很大的重视

三关于模式识别的国内、国际学术组织 1973年IEEE发起了第一次关于模式识别 的国际会议“ICPR”,成立了国际模式识 别协会-APR,每2年召开一次国际学 术会议 1977年IEEE的计算机学会成立了模式分 析与机器智能(PAMI)委员会,每2年 召开一次模式识别与图象处理学术会议 国内的组织有电子学会,通信学会,自 动化协会,中文信息学会 2021/2/1 北京邮电大学信息工程学院

2021/2/19 北京邮电大学信息工程学院 三.关于模式识别的国内、国际学术组织 • 1973年 IEEE发起了第一次关于模式识别 的国际会议“ICPR”，成立了国际模式识 别协会---“IAPR”，每2年召开一次国际学 术会议。 • 1977年 IEEE的计算机学会成立了模式分 析与机器智能（PAMI）委员会，每2年 召开一次模式识别与图象处理学术会议。 • 国内的组织有电子学会，通信学会，自 动化协会，中文信息学会…

§1-2模式识别系统 训练过程 分类器设计 信息获取预处理特征选择 分类决策 ·信息的获取:是通过传感器,将光或声音等信 息转化为电信息。信息可以是二维的图象如文 字,图象等;可以是一维的波形如声波,心电 图,脑电图;也可以是物理量与逻辑值。 预处理:包括AD,二值化,图象的平滑,变换, 增强,恢复,滤波等,主要指图象处理 2021/2/1 北京邮电大学信息工程学院

2021/2/19 北京邮电大学信息工程学院 §1-2 模式识别系统 • 信息的获取：是通过传感器，将光或声音等信 息转化为电信息。信息可以是二维的图象如文 字，图象等；可以是一维的波形如声波，心电 图，脑电图；也可以是物理量与逻辑值。 • 预处理：包括A\D,二值化，图象的平滑，变换， 增强，恢复，滤波等, 主要指图象处理

特征抽取和选择:在模式识别中,需要 进行特征的抽取和选择,例如,一幅 64x64的图象可以得到4096个数据,这种 在测量空间的原始数据通过变换获得在 特征空间最能反映分类本质的特征。这 就是特征提取和选择的过程。 分类器设计:分类器设计的主要功能是 通过训练确定判决规则,使按此类判决 规则分类时,错误率最低。把这些判决 规则建成标准库 分类决策:在特征空间中对被识别对象 进行分类。 2021/2/1 北京邮电大学信息工程学院

2021/2/19 北京邮电大学信息工程学院 • 特征抽取和选择：在模式识别中，需要 进行特征的抽取和选择，例如，一幅 64x64的图象可以得到4096个数据，这种 在测量空间的原始数据通过变换获得在 特征空间最能反映分类本质的特征。这 就是特征提取和选择的过程。 • 分类器设计：分类器设计的主要功能是 通过训练确定判决规则，使按此类判决 规则分类时，错误率最低。把这些判决 规则建成标准库。 • 分类决策：在特征空间中对被识别对象 进行分类

s1-3模式识别的应用 1.字符识别:包括印刷体字符的识别;手写体 字符的识别(脱机),各种OCR设备例如信 函分拣、文件处理、卡片输入、支票查对、 自动排板、期刊阅读、稿件输入;在线手写 字符的识别(联机),各种书写输入板。 2.医疗诊断:心电图,脑电图,染色体,细 胞识别,疾病诊断,例如关幼波肝炎专家系 统 3.遥感:资源卫星照片,气象卫星照片处理 数字化地球,图象分辨率可以达到1米 2021/2/1 北京邮电大学信息工程学院

2021/2/19 北京邮电大学信息工程学院 §1-3 模式识别的应用 1 .字符识别：包括印刷体字符的识别；手写体 字符的识别（脱机），各种OCR设备例如信 函分拣、文件处理、卡片输入、支票查对、 自动排板、期刊阅读、稿件输入；在线手写 字符的识别（联机），各种书写输入板。 2. 医疗诊断：心电图，脑电图，染色体，癌细 胞识别，疾病诊断，例如关幼波肝炎专家系 统。 3. 遥感：资源卫星照片，气象卫星照片处理， 数字化地球，图象分辨率可以达到1米