GMM


Reference articles


混合高斯模型使用K(基本为3到5个)个高斯模型来表征图像中各个像素点的特征,在新一帧图像获得后更新混合高斯模型, 用当前图像中的每个像素点与混合高斯模型匹配,如果成功则判定该点为背景点, 否则为前景点。 通观整个高斯模型,主要是有方差和均值两个参数决定,对均值和方差的学习,采取不同的学习机制,将直接影响到模型的稳定性、精确性和收敛性 。由于我们是对运动目标的背景提取建模,因此需要对高斯模型中方差和均值两个参数实时更新。为提高模型的学习能力,改进方法对均值和方差的更新采用不同的学习率;为提高在繁忙的场景下,大而慢的运动目标的检测效果,引入权值均值的概念,建立背景图像并实时更新,然后结合权值、权值均值和背景图像对像素点进行前景和背景的分类。


1. http://apps.hi.baidu.com/share/detail/50919356

2. http://www.opencv.org.cn/forum/viewtopic.php?f=1&t=3056

3. http://hi.baidu.com/mailrabbit/blog/item/5225b0d27a7d6b38970a16cf.html

4.  http://www.doc88.com/p-90157928048.html

5. http://www.360doc.com/content/11/0331/09/6290398_106061327.shtml


6. http://blog.163.com/fk1007@126/blog/static/300367392009223101913563/

7. http://blog.youkuaiyun.com/lgt81/article/details/4419711

### 高斯混合模型 (Gaussian Mixture Model, GMM) 的实现与应用 高斯混合模型是一种基于概率密度函数的聚类方法,它假设数据是由多个正态分布组成的混合体。通过估计这些分布的参数来建模复杂的数据结构。 #### 使用 `scikit-learn` 实现 GMM 数据拟合 在 Python 中,`scikit-learn` 提供了一个名为 `GaussianMixture` 的模块用于实现 GMM[^1]。以下是其基本功能和使用方式: 1. **导入必要的库** 要使用 GMM,需先安装并导入 `sklearn.mixture.GaussianMixture` 模块。 2. **初始化模型** 创建一个 `GaussianMixture` 对象时,可以指定组件数量 (`n_components`) 和协方差类型 (`covariance_type`) 等超参数。 3. **训练模型** 利用 `.fit()` 方法对输入数据进行训练,从而估算各高分量的均值、协方差矩阵以及权重。 4. **预测类别标签** 训练完成后,可以通过 `.predict()` 或 `.predict_proba()` 来获取样本所属簇的硬分配或软分配的概率向量。 下面是一个完整的代码示例展示如何利用 `scikit-learn` 进行 GMM 数据拟合: ```python from sklearn.mixture import GaussianMixture import numpy as np # 假设我们有如下二维数据集 X X = np.array([[1, 2], [1, 4], [1, 0], [10, 2], [10, 4], [10, 0]]) # 初始化 GMM 模型,设置两个成分 gmm = GaussianMixture(n_components=2) # 训练模型 gmm.fit(X) # 输出各个高分量的均值、协方差及权重 print("Means:\n", gmm.means_) print("Covariances:\n", gmm.covariances_) print("Weights:\n", gmm.weights_) # 预测每个点属于哪个簇 labels = gmm.predict(X) print("Cluster Labels:", labels) ``` 上述代码展示了如何定义、训练以及解释 GMM 结果的过程。 #### 参数说明 - `n_components`: 表示要使用的高分量的数量,默认为 1。 - `covariance_type`: 协方差类型的选项包括 'full'(完全)、'tied'(共享)、'diag'(对角线)和 'spherical'(球形),默认为 'full'。 #### 应用场景 GMM 广泛应用于无监督学习中的聚类分析、异常检测等领域。相比 K-Means,它可以捕捉复杂的集群形状,并提供关于不确定性的额外信息。
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