模式识别课程论文new

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1、模式识别中基于概率统计的Bayes算法分析学号：2111064姓名：王龙摘要首先对模式识别所用到的理论、研究背景、研究现状及典型应用进行全面的阐述;其次,探讨了如何提取数字字符的特征值,并对各种分类器的设计方法及其优缺点进行了比较;最后采用了以模板库为基础的基于二值数据的Bayes分类实现的识别方法,并以VC++作为编程工具实现了具有友好的图形用户界面的自由手写体数字识别系统。给出了部分实现算法的代码。实现了对字体数字的识别。关键词:手写体数字;模式识别;特征提取AbstractFirstofall,therese

2、archbackgroundandthemodelapplicationofpatternrecognitionareelaborated;next,thispaperemphaticallydiscusseshowtoextractthecharacteristicvalueofthedigitalcharacters,andmakescomparisontoeachkinddesignmethodwiththeiradvantagesanddisadvantages;Finally,ittakesthereco

3、gnitionmethodoftemplatematchtorealizethehandwrittencharacterrecongnitionsystemwithfriendlygraphicaluserinterfacebyVC++.Keywords:characters;patternrecognition;characteristicextraction1.绪论下面介绍阐述模式识别中用到的Bayes算法理论，研究背景及其典型应用，在典型应用中，探讨提取数字字符bayes算法分类器的设计方法并比较其优缺点，给

4、出其算法的C++实现，利用VC++实现编程工具实现图形界面。模式识别就是机器识别,计算机识别或者机器自动识别，目的在于让机器自动识别事物，如手写数字的识别，智能交通管理信号的识别，文字识别，语音识别等。模式识别这个学科的目的就是让机器能做人类能做的事情，具备人类所具有的对各种事物与现象进行分析，描述与判断的部分能力。模式识别是直观的，无所不在。人与动物具有模式识别的能力是非常平常的事情，但是对计算机来说实现模式识别是非常困难的。让机器能够识别，分类需要研究识别的方法。而模式识别可以概括为两个类型，一个是直接形象的，

5、例如图片，相片，图案，字符图案等；另外的就是无知觉形象而只有数据或信号的波形，如语音，声音，心电图，地震波等。Bayes决策所讨论的问题：基于最小错误率的Bayes决策指出机器自动识别出现错分类的条件，错分类的可能性如何计算，如何实现使错分类实现可能性最小；基于最小错误风险的Bayes决策，引入了风险与损失概念，希望做到使风险最小，减小危害大的错分类情况。错分类造成损失不一样，不同的错误分类造成的损失也是不一样的，不同的错误分类造成的损失会不相同，后一种错误更加可怕，因此就考虑减小因错误分类造成的危害损失。2.Ba

6、yes算法若已知总共有M类物体，以及各类在这d维特征空间的统计分布，具体说来就是已知各类别wi=1,2,…M的先验概率P（wi）及类条件概率密度函数P（X

7、wi）。对于待测样品，Bayes公式可以计算出该样品分属于各类别的概率，叫做后验概率，看X属于哪个类的可能性最大，就把X归于可能性最大的那个类，后验概率作为识别对象归属的依据。Bayes公式如下：识别的状态就是一个随机变量，而某种状态出现概率是可以估计的。Bayes公式体现了先验概率，类概率密度函数，后验概率三者之间的关系。2.1先验概率P（wi）先验概率P（w

8、i）针对M个事件出现的可能性而言，不考虑其他条件。例如由统计资料表明总药品数为n，其中正常药品数为n1，异常药品数为n2，则称P（w1）和P(w2)为先验概率。显然在一般情况下正常药品所占比例比较大，即P（w1）>P(w2)，仅按照先验概率来决策，就会把所有药品都划归为正常药品，并没有达到将正常药品与异常药品区分开的目的。这表明先验概率所提供的信息太少。2.2类条件概率密度函数P（X/wi）是指在已知某类别的特征空间中，出现特征值X的概率密度，即第wi类样品它的属性X是如何分布的。在工程上很多的问题中，统计数据往往

9、满足正态分布规律。正态分布简单，分析方便，参量少，是一种适宜的数学模型。如果采用正态密度函数是作为类条件概率密度的函数形式，则函数内的参数如期望方差是未知的，那么问题就变成了如何利用大量样品对这些参数进行估计，只要估计出这些参数，类条件概率密度函数P（X

10、wi）也就可以确定了。单变量正态分布概率密度函数为：其中：u为数学期望（均值）；为方差。多维正态密度函数