[發(fā)明專利]一種新型密度聚類方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202011165194.2 | 申請日： | 2020-10-27 |
| 公開（公告）號： | CN112183664B | 公開（公告）日： | 2022-11-29 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 梁少軍 | 申請（專利權(quán)）人： | 中國人民解放軍陸軍工程大學(xué) |
| 主分類號： | G06K9/62 | 分類號： | G06K9/62 |
| 代理公司： | 武漢宇晨專利事務(wù)所(普通合伙) 42001 | 代理人： | 李鵬;王敏鋒 |
| 地址： | 430075 *** | 國省代碼： | 湖北;42 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 新型 密度 方法 | ||
1.一種新型密度聚類方法，其特征在于，包括以下步驟：
步驟1、對飛行數(shù)據(jù)矩陣X進(jìn)行歸一化處理和降維處理獲得飛行數(shù)據(jù)矩陣
步驟2、根據(jù)飛行數(shù)據(jù)矩陣計(jì)算距離矩陣D；
步驟3、根據(jù)距離矩陣D計(jì)算飛行數(shù)據(jù)矩陣的Minpts近鄰向量
步驟4、根據(jù)Minpts近鄰向量篩選核心點(diǎn)飛行數(shù)據(jù)、離群點(diǎn)飛行數(shù)據(jù)及待定點(diǎn)飛行數(shù)據(jù)，獲得核心點(diǎn)飛行數(shù)據(jù)索引集合C、待定點(diǎn)飛行數(shù)據(jù)索引集合U、以及離群點(diǎn)飛行數(shù)據(jù)索引集合O；
步驟5，按照核心點(diǎn)飛行數(shù)據(jù)索引集合C從飛行數(shù)據(jù)矩陣中取出核心點(diǎn)飛行數(shù)據(jù)矩陣對核心點(diǎn)飛行數(shù)據(jù)矩陣進(jìn)行聚類，并獲得所有核心點(diǎn)飛行數(shù)據(jù)對應(yīng)的聚類類標(biāo)；
步驟6、根據(jù)待定點(diǎn)飛行數(shù)據(jù)索引集合U從飛行數(shù)據(jù)矩陣中取出待定點(diǎn)飛行數(shù)據(jù)矩陣判斷待定點(diǎn)飛行數(shù)據(jù)的聚類類標(biāo)；
步驟7、將飛行數(shù)據(jù)矩陣中與離群點(diǎn)飛行數(shù)據(jù)索引集合O中對應(yīng)飛行數(shù)據(jù)剔除，根據(jù)所有核心點(diǎn)飛行數(shù)據(jù)的聚類類標(biāo)與所有待定點(diǎn)飛行數(shù)據(jù)的聚類類標(biāo)繪制最終聚類結(jié)果。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型密度聚類方法，其特征在于，所述的步驟1包括以下步驟：
將飛行數(shù)據(jù)矩陣X沿著各列對各維度的飛行子數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化，使用PCA算法對飛行數(shù)據(jù)矩陣X進(jìn)行降維，獲得飛行數(shù)據(jù)矩陣
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型密度聚類方法，其特征在于，所述的步驟3包括以下步驟：
步驟3.1，將距離矩陣D中各行數(shù)據(jù)按照升序排序，得到排序后的距離矩陣
步驟3.2，從排序后的距離矩陣中取出第Minpts+1列數(shù)據(jù)，記為數(shù)據(jù)向量其中Minpts為近鄰個(gè)數(shù)；
步驟3.3，將數(shù)據(jù)向量按照升序排序，獲得飛行數(shù)據(jù)矩陣的Minpts近鄰向量。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型密度聚類方法，其特征在于，所述的步驟4包括以下步驟：
步驟4.1，設(shè)表示Minpts近鄰向量中第f行數(shù)據(jù)，
若則將對應(yīng)的飛行數(shù)據(jù)索引標(biāo)記為核心點(diǎn)飛行數(shù)據(jù)；
若則將對應(yīng)的飛行數(shù)據(jù)索引標(biāo)記為待定點(diǎn)飛行數(shù)據(jù)；
若則將對應(yīng)的飛行數(shù)據(jù)索引標(biāo)記為離群點(diǎn)飛行數(shù)據(jù)，ε為鄰域半徑；
步驟4.2，按照步驟4.1遍歷中所有數(shù)據(jù)，即可得到核心點(diǎn)飛行數(shù)據(jù)索引集合C、待定點(diǎn)飛行數(shù)據(jù)索引集合U、以及離群點(diǎn)飛行數(shù)據(jù)索引集合O。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型密度聚類方法，其特征在于，所述的步驟5包括以下步驟：
步驟5.1，按照核心點(diǎn)飛行數(shù)據(jù)索引集合C從飛行數(shù)據(jù)矩陣中取出核心點(diǎn)飛行數(shù)據(jù)矩陣用Ca表示核心點(diǎn)飛行數(shù)據(jù)矩陣中核心點(diǎn)飛行數(shù)據(jù)的數(shù)量，用表示核心點(diǎn)飛行數(shù)據(jù)矩陣中第p行飛行數(shù)據(jù)；
步驟5.2，使用DBSCAN算法對核心點(diǎn)飛行數(shù)據(jù)矩陣進(jìn)行聚類分析，得到所有核心點(diǎn)飛行數(shù)據(jù)對應(yīng)的聚類類標(biāo)，用表示核心點(diǎn)飛行數(shù)據(jù)矩陣中第p行核心點(diǎn)飛行數(shù)據(jù)的聚類類標(biāo)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種新型密度聚類方法，其特征在于，所述的步驟6包括以下步驟：
步驟6.1，按照待定點(diǎn)飛行數(shù)據(jù)索引集合U從飛行數(shù)據(jù)矩陣中取出待定點(diǎn)飛行數(shù)據(jù)矩陣用Ua表示待定點(diǎn)飛行數(shù)據(jù)矩陣中待定點(diǎn)飛行數(shù)據(jù)的數(shù)量，用表示待定點(diǎn)飛行數(shù)據(jù)矩陣中第t行待定點(diǎn)飛行數(shù)據(jù)，用表示第t行待定點(diǎn)飛行數(shù)據(jù)的聚類類標(biāo)；
步驟6.2，選定待定點(diǎn)飛行數(shù)據(jù)矩陣中第t行待定點(diǎn)飛行數(shù)據(jù)為當(dāng)前處理數(shù)據(jù)，基于距離矩陣D，遍歷核心點(diǎn)飛行數(shù)據(jù)矩陣中所有核心點(diǎn)飛行數(shù)據(jù)，若第p行核心點(diǎn)飛行數(shù)據(jù)滿足下式：
則將核心點(diǎn)飛行數(shù)據(jù)存入關(guān)鍵核心點(diǎn)飛行數(shù)據(jù)集合直到所有核心點(diǎn)飛行數(shù)據(jù)遍歷結(jié)束；
步驟6.3，若關(guān)鍵核心點(diǎn)飛行數(shù)據(jù)集合為空，則將第t行待定點(diǎn)飛行數(shù)據(jù)標(biāo)記為離群點(diǎn)飛行數(shù)據(jù)；
若關(guān)鍵核心點(diǎn)飛行數(shù)據(jù)集合中只有一個(gè)核心點(diǎn)飛行數(shù)據(jù)，則第t行待定點(diǎn)飛行數(shù)據(jù)的聚類類標(biāo)為第p行核心點(diǎn)飛行數(shù)據(jù)的聚類類標(biāo)；
若關(guān)鍵核心點(diǎn)飛行數(shù)據(jù)集合中有多個(gè)核心點(diǎn)飛行數(shù)據(jù)，且多個(gè)核心點(diǎn)飛行數(shù)據(jù)的聚類類標(biāo)相同，則此多個(gè)核心點(diǎn)飛行數(shù)據(jù)的聚類類標(biāo)為第t行待定點(diǎn)飛行數(shù)據(jù)的聚類類標(biāo)
若多個(gè)核心點(diǎn)的聚類類標(biāo)不同，則第t行待定點(diǎn)飛行數(shù)據(jù)的聚類類標(biāo)等于關(guān)鍵核心點(diǎn)飛行數(shù)據(jù)集合中與第t行待定點(diǎn)飛行數(shù)據(jù)距離最近的核心點(diǎn)飛行數(shù)據(jù)的聚類類標(biāo)
步驟6.4，選定待定點(diǎn)飛行數(shù)據(jù)矩陣中未處理的下一個(gè)待定點(diǎn)飛行數(shù)據(jù)，重復(fù)步驟6.2至步驟6.3，判斷待定點(diǎn)飛行數(shù)據(jù)的聚類類標(biāo)，直到所有的待定點(diǎn)飛行數(shù)據(jù)的聚類類標(biāo)全部判斷完畢，即可得到所有待定點(diǎn)飛行數(shù)據(jù)的聚類類標(biāo)。
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G06K 數(shù)據(jù)識別；數(shù)據(jù)表示；記錄載體；記錄載體的處理
G06K9-00 用于閱讀或識別印刷或書寫字符或者用于識別圖形，例如，指紋的方法或裝置
G06K9-03 .錯(cuò)誤的檢測或校正，例如，用重復(fù)掃描圖形的方法
G06K9-18 .應(yīng)用具有附加代碼標(biāo)記或含有代碼標(biāo)記的打印字符的，例如，由不同形狀的各個(gè)筆畫組成的，而且每個(gè)筆畫表示不同的代碼值的字符
G06K9-20 .圖像捕獲
G06K9-36 .圖像預(yù)處理，即無須判定關(guān)于圖像的同一性而進(jìn)行的圖像信息處理
G06K9-60 .圖像捕獲和多種預(yù)處理作用的組合
