KNN分类器在模式识别中的应用

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资源摘要信息:"KNNc++_KNN分类器_" KNN分类器是一种基于实例的学习或懒惰学习算法,用于模式识别和分类任务。它的工作原理是根据最邻近的K个已知类别的实例来预测新实例的类别。在KNN算法中,“K”是一个可调参数,指的是在预测时考虑的最近邻的数量。KNN分类器的一个重要特点是非参数化的,意味着它不需要在学习阶段对数据做任何预设的假设(如数据分布的类型)。 KNN算法的核心步骤包括: 1. 计算距离:首先,对于待分类的数据点,算法会计算它与训练集中所有数据点的距离。常见的距离度量方法有欧几里得距离、曼哈顿距离和余弦相似度等。 2. 选择邻居:根据计算出的距离,选择距离最近的K个邻居。 3. 投票表决:对这K个邻居的数据点进行投票,统计各个类别的出现频率,选择出现频率最高的类别作为预测结果。 KNN算法由于其实现简单、概念直观而在各种分类问题中得到广泛的应用。但在实际应用中,KNN算法也存在一些缺点,比如当特征数量很多时,距离计算会变得复杂且计算量大;对样本量较小的数据集效果不佳;并且对于不同量纲的特征需要进行标准化处理,以避免某些特征对距离计算产生过大的影响。 在C++中实现KNN算法,通常需要具备以下知识: - 基本的C++编程能力,包括对类和对象、数据结构(如数组、向量和矩阵)的操作。 - 理解和实现距离度量方法,以便比较不同实例之间的相似性。 - 排序算法的知识,因为需要将距离进行排序,以便选取最近的K个邻居。 - 数据预处理的技巧,比如特征标准化,以消除不同量纲和数值范围的影响。 - 对于大数据集,可能需要实现或使用空间索引技术(如KD树、球树等)来提高查询效率。 - 理解分类问题和模式识别的基本概念,以及如何应用KNN算法解决这些问题。 - 调优KNN算法的参数,如K值的选择和距离度量的选择,对最终的分类性能至关重要。 "KNNc++"文件可能包含C++语言编写的KNN算法的源代码,这些代码可以直接被编译和运行,用以进行分类任务的测试和验证。开发者可以参考这些代码来学习如何在C++环境下实现KNN算法,或者直接在自己的项目中使用这些代码来实现分类功能。 标签"KNN分类器"表示这个资源与KNN算法及其应用密切相关。通过KNN分类器,开发者可以快速实现并应用一个非参数化的分类器,对于模式识别任务,尤其是对新数据点的分类,提供了一个有效的解决方案。

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import cv2 from skimage.feature import hog from sklearn.neighbors import KNeighborsClassifier import joblib import numpy as np # 加载已经训练好的分类器 model_location = "C:/Users/27745/数字图像处理/knn.pkl" knn = joblib.load(model_location) def predict_digit(image): #获取一幅手写数字图像的输入,返回预测结果 # 将图像转换为灰度图 gray = cv2.cvtColor(image, cv2.COLOR_BGR2GRAY) # 应用高斯模糊和大津二值化来预处理图像 blur = cv2.GaussianBlur(gray, (5, 5), 0) _, thresh = cv2.threshold(blur, 0, 255, cv2.THRESH_BINARY_INV + cv2.THRESH_OTSU) # Find the contours and sort them largest-to-smallest contours, _ = cv2.findContours(thresh.copy(), cv2.RETR_EXTERNAL, cv2.CHAIN_APPROX_SIMPLE) contours = sorted(contours, key=lambda ctr: cv2.boundingRect(ctr)[0]) # 提取每个字符的 ROI 并使用 HOG 特征提取方法进行特征提取 features = [] for cnt in contours: (x, y, w, h) = cv2.boundingRect(cnt) # 添加一定的边框,避免过小的ROI被压缩过多而失去特征 border_size = 20 roi = thresh[max(y - border_size, 0):min(y + h + border_size, image.shape[0]), max(x - border_size, 0):min(x + w + border_size, image.shape[1])] # 将ROI调整为28x28大小,并根据特征提取器生成的HOG描述符提取特征 resized_roi = cv2.resize(roi, (28, 28), interpolation=cv2.INTER_AREA) fd = hog(resized_roi, orientations=9, pixels_per_cell=(8, 8), cells_per_block=(2, 2), block_norm='L2-Hys') features.append(fd.reshape(-1, 1)) # 将提取的特征向量输入KNN模型进行预测 results = knn.predict(np.hstack(features)) # 返回数字串预测结果 return ''.join(str(result) for result in results) # 载入测试图片并进行预测 image_name = "C:/Users/27745/Desktop/test1.png" image = cv2.imread(image_name) # 将目标图像统一调整为相同的大小 image = cv2.resize(image, (300, 300)) # 利用封装的函数进行预测 result = predict_digit(image) print("The number is:", result)以上代码出现了X has 216 features, but KNeighborsClassifier is expecting 784 features as input.的问题,请帮我更正

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