The key challenge of the extended target probability hypothesis density (ET-PHD) filter is to reduce the computational complexity by using a subset to approximate the full set of partitions. In this paper, the influen...The key challenge of the extended target probability hypothesis density (ET-PHD) filter is to reduce the computational complexity by using a subset to approximate the full set of partitions. In this paper, the influence for the tracking results of different partitions is analyzed, and the form of the most informative partition is obtained. Then, a fast density peak-based clustering (FDPC) partitioning algorithm is applied to the measurement set partitioning. Since only one partition of the measurement set is used, the ET-PHD filter based on FDPC partitioning has lower computational complexity than the other ET-PHD filters. As FDPC partitioning is able to remove the spatially close clutter-generated measurements, the ET-PHD filter based on FDPC partitioning has good tracking performance in the scenario with more clutter-generated measurements. The simulation results show that the proposed algorithm can get the most informative partition and obviously reduce computational burden without losing tracking performance. As the number of clutter-generated measurements increased, the ET-PHD filter based on FDPC partitioning has better tracking performance than other ET-PHD filters. The FDPC algorithm will play an important role in the engineering realization of the multiple extended target tracking filter.展开更多
为解决因排查效率低、数据更新不及时等因素导致低压配电网户变关系连接形式与实际不符的问题,提出一种基于角度分段线性近似(anglepiecewiselinearrepresentation,APLR)和改进密度峰值聚类(improved clustering by fast search find of...为解决因排查效率低、数据更新不及时等因素导致低压配电网户变关系连接形式与实际不符的问题,提出一种基于角度分段线性近似(anglepiecewiselinearrepresentation,APLR)和改进密度峰值聚类(improved clustering by fast search find of density peaks,ICFSFDP)相结合的户变关系识别方法。首先,根据电压曲线中相邻线段的角度变化量提取曲线的转折点,利用APLR对曲线进行自适应降维重构;随后,使用ICFSFDP算法对降维数据组展开聚类分析,在决策图中由拟合函数与坐标轴围成面积的最小值得到最优类簇数目,进而得到聚类和非聚类中心用户;最后,使用动态时间弯曲(dynamic time warping,DTW)距离计算聚类和非聚类中心用户之间的距离相似度,进而得到户变关系。将所提方法应用于模拟和真实数据中,均可证实所提方法的有效性。算例分析结果表明:该方法能够对时间间隔不同、不等维的序列进行分析,且不需要人为设定聚类算法的参数,户变关系识别准确率高。展开更多
CFSFDP(Clustering by Fast Search and Find of Density Peaks)算法在单个簇中存在多个密度峰值时,使用决策图难以确定聚类中心数量,导致聚类效果不佳的情况。对此提出将所有密度大于当前位置的数据点以及与当前位置的最小距离各归为...CFSFDP(Clustering by Fast Search and Find of Density Peaks)算法在单个簇中存在多个密度峰值时,使用决策图难以确定聚类中心数量,导致聚类效果不佳的情况。对此提出将所有密度大于当前位置的数据点以及与当前位置的最小距离各归为一个集合,并对高斯核求得的局部密度排序。当存在多个密度峰值时,只选择第一个点作为聚类中心,同时利用归一化的γ值分布图确定聚类中心数。人工数据集和UCI数据集的数值模拟实验表明,改进CFSFDP算法在调整兰德系数、同质性、完整性、V-measure和标准互信息评分等各指标值均优于CFSFDP算法、DBSCAN算法和k-means算法。该算法弥补了CFSFDP算法对多密度峰值不能很好聚类的缺陷,适用于对较低维度的任意形数据集的聚类。展开更多
针对密度峰值聚类算法(clustering by fast search and find of density peaks,DPC)聚类无特定形状的实际数据集时聚类精度欠佳的问题,提出一种最优化密度估计的密度峰聚值类算法。使用最优Oracle逼近(Oracle approximating shrinkage,...针对密度峰值聚类算法(clustering by fast search and find of density peaks,DPC)聚类无特定形状的实际数据集时聚类精度欠佳的问题,提出一种最优化密度估计的密度峰聚值类算法。使用最优Oracle逼近(Oracle approximating shrinkage,AS)计算出最优协方差矩阵,利用最优协方差矩阵构造马氏距离,通过最优协方差矩阵提高DPC对数据相似度的区分能力,在此基础上结合K近邻算法,实现数据样本密度最优估计,利用最优密度估计提高DPC对实际数据集的聚类精度。在人工数据集和UCI真实数据集上进行仿真实验,实验结果表明,改进DPC算法的思路是可行的。展开更多
太阳活动区是太阳大气中产生各种活动现象的区域,精确地检测和识别太阳活动区对理解太阳磁场的形成机制具有极为重要的科学意义.根据太阳活动区结构较为复杂的特点,基于尺度不变特征变换(Scale-Invariant Feature Transform,SIFT)和密...太阳活动区是太阳大气中产生各种活动现象的区域,精确地检测和识别太阳活动区对理解太阳磁场的形成机制具有极为重要的科学意义.根据太阳活动区结构较为复杂的特点,基于尺度不变特征变换(Scale-Invariant Feature Transform,SIFT)和密度峰值聚类(Clustering by Fast Search and Find of Density Peaks,DPC)算法的优越性,提出了一种太阳活动区的自动检测和识别方法.首先,对太阳动力学天文台(Solar Dynamics Observatory,SDO)日震和磁场成像仪(Helioseismic and Magnetic Imager,HMI)的纵向磁图进行对比度增强;然后采用SIFT方法提取出全日面磁图中的特征点;最后利用DPC算法将特征点进行聚类,从而自动检测和识别出太阳活动区.研究结果表明,SIFT和DPC算法相结合的方法可以在不需要人工交互的情况下准确地自动检测出太阳活动区.展开更多
基金supported by the National Natural Science Foundation of China(61401475)
文摘The key challenge of the extended target probability hypothesis density (ET-PHD) filter is to reduce the computational complexity by using a subset to approximate the full set of partitions. In this paper, the influence for the tracking results of different partitions is analyzed, and the form of the most informative partition is obtained. Then, a fast density peak-based clustering (FDPC) partitioning algorithm is applied to the measurement set partitioning. Since only one partition of the measurement set is used, the ET-PHD filter based on FDPC partitioning has lower computational complexity than the other ET-PHD filters. As FDPC partitioning is able to remove the spatially close clutter-generated measurements, the ET-PHD filter based on FDPC partitioning has good tracking performance in the scenario with more clutter-generated measurements. The simulation results show that the proposed algorithm can get the most informative partition and obviously reduce computational burden without losing tracking performance. As the number of clutter-generated measurements increased, the ET-PHD filter based on FDPC partitioning has better tracking performance than other ET-PHD filters. The FDPC algorithm will play an important role in the engineering realization of the multiple extended target tracking filter.
文摘为解决因排查效率低、数据更新不及时等因素导致低压配电网户变关系连接形式与实际不符的问题,提出一种基于角度分段线性近似(anglepiecewiselinearrepresentation,APLR)和改进密度峰值聚类(improved clustering by fast search find of density peaks,ICFSFDP)相结合的户变关系识别方法。首先,根据电压曲线中相邻线段的角度变化量提取曲线的转折点,利用APLR对曲线进行自适应降维重构;随后,使用ICFSFDP算法对降维数据组展开聚类分析,在决策图中由拟合函数与坐标轴围成面积的最小值得到最优类簇数目,进而得到聚类和非聚类中心用户;最后,使用动态时间弯曲(dynamic time warping,DTW)距离计算聚类和非聚类中心用户之间的距离相似度,进而得到户变关系。将所提方法应用于模拟和真实数据中,均可证实所提方法的有效性。算例分析结果表明:该方法能够对时间间隔不同、不等维的序列进行分析,且不需要人为设定聚类算法的参数,户变关系识别准确率高。
文摘CFSFDP(Clustering by Fast Search and Find of Density Peaks)算法在单个簇中存在多个密度峰值时,使用决策图难以确定聚类中心数量,导致聚类效果不佳的情况。对此提出将所有密度大于当前位置的数据点以及与当前位置的最小距离各归为一个集合,并对高斯核求得的局部密度排序。当存在多个密度峰值时,只选择第一个点作为聚类中心,同时利用归一化的γ值分布图确定聚类中心数。人工数据集和UCI数据集的数值模拟实验表明,改进CFSFDP算法在调整兰德系数、同质性、完整性、V-measure和标准互信息评分等各指标值均优于CFSFDP算法、DBSCAN算法和k-means算法。该算法弥补了CFSFDP算法对多密度峰值不能很好聚类的缺陷,适用于对较低维度的任意形数据集的聚类。
文摘针对密度峰值聚类算法(clustering by fast search and find of density peaks,DPC)聚类无特定形状的实际数据集时聚类精度欠佳的问题,提出一种最优化密度估计的密度峰聚值类算法。使用最优Oracle逼近(Oracle approximating shrinkage,AS)计算出最优协方差矩阵,利用最优协方差矩阵构造马氏距离,通过最优协方差矩阵提高DPC对数据相似度的区分能力,在此基础上结合K近邻算法,实现数据样本密度最优估计,利用最优密度估计提高DPC对实际数据集的聚类精度。在人工数据集和UCI真实数据集上进行仿真实验,实验结果表明,改进DPC算法的思路是可行的。
文摘太阳活动区是太阳大气中产生各种活动现象的区域,精确地检测和识别太阳活动区对理解太阳磁场的形成机制具有极为重要的科学意义.根据太阳活动区结构较为复杂的特点,基于尺度不变特征变换(Scale-Invariant Feature Transform,SIFT)和密度峰值聚类(Clustering by Fast Search and Find of Density Peaks,DPC)算法的优越性,提出了一种太阳活动区的自动检测和识别方法.首先,对太阳动力学天文台(Solar Dynamics Observatory,SDO)日震和磁场成像仪(Helioseismic and Magnetic Imager,HMI)的纵向磁图进行对比度增强;然后采用SIFT方法提取出全日面磁图中的特征点;最后利用DPC算法将特征点进行聚类,从而自动检测和识别出太阳活动区.研究结果表明,SIFT和DPC算法相结合的方法可以在不需要人工交互的情况下准确地自动检测出太阳活动区.
