机器学习项目解析:贝叶斯与SVM在图像识别中的应用

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资源摘要信息:"在本项目中,我们探讨了多种机器学习算法在模式识别和图像处理领域中的应用。具体包括使用贝叶斯分类器进行字符识别,基于高斯混合模型(GMM)的图像分割,以及利用主成分分析(PCA)进行人脸识别。此外,我们还研究了具有径向基函数(RBF)核的多类支持向量机(SVM)分类器的实现和应用。 贝叶斯分类器是一种基于概率统计的分类方法,它通过贝叶斯定理来计算给定数据条件下某一假设的条件概率,并以此概率大小作为分类的依据。贝叶斯分类器在字符识别中特别有效,因为它能够有效地处理数据中的不确定性,并且可以很容易地更新模型以反映新的信息。 高斯混合模型(GMM)是一种统计模型,用于描述具有概率分布性质的多维数据集合,其核心是将数据表示为多个高斯分布的混合。在图像分割任务中,GMM可以用来对图像中的像素点进行分类,从而实现图像分割,即将图像划分为多个部分,每个部分中的像素点具有相似的属性。 主成分分析(PCA)是一种常用的数据降维技术,它通过正交变换将可能相关的变量转换为一组线性不相关的变量,这些新变量称为主成分。在人脸识别中,PCA被用来提取人脸图像的主要特征,减少数据维度,提高识别的准确性和效率。 支持向量机(SVM)是一种强大的分类算法,它通过在特征空间中寻找一个最优的超平面来实现分类。具有径向基函数(RBF)核的SVM分类器是一种非线性分类器,它可以将数据映射到更高维的空间,从而处理线性不可分的问题。RBF核的SVM特别适合于图像识别等复杂模式的分类任务,因为它可以处理高维空间中的数据点。 综上所述,本项目所涉及的技术和算法是机器学习、模式识别和图像处理领域的核心内容,它们在实际应用中具有重要的价值。通过这些技术的应用,可以实现字符的自动识别、图像的自动分割以及人脸的准确识别等任务。"

import pandas as pd from sklearn.datasets import load_wine from sklearn.model_selection import train_test_split from sklearn.linear_model import LogisticRegression from sklearn.feature_selection import SelectKBest, f_classif from sklearn.decomposition import PCA from sklearn.metrics import accuracy_score, classification_report from sklearn.tree import DecisionTreeClassifier from sklearn.metrics import accuracy_score from sklearn.ensemble import RandomForestClassifier from sklearn.neighbors import KNeighborsClassifier from sklearn.naive_bayes import GaussianNB from sklearn.linear_model import LogisticRegression from sklearn.svm import SVC data = load_wine() # 导入数据集 X = pd.DataFrame(data.data, columns=data.feature_names) y = pd.Series(data.target) # 划分训练集和测试集 X_train, X_test, y_train, y_test = train_test_split(X, y, test_size=0.2, random_state=0) # 构建分类模型 model = LogisticRegression() model.fit(X_train, y_train) # 预测测试集结果 y_pred = model.predict(X_test) #评估模型性能 accuracy = accuracy_score(y_test, y_pred) report = classification_report(y_test, y_pred) print('准确率:', accuracy) # 特征选择 selector = SelectKBest(f_classif, k=6) X_new = selector.fit_transform(X, y) print('所选特征:', selector.get_support()) # 模型降维 pca = PCA(n_components=2) X_new = pca.fit_transform(X_new) # 划分训练集和测试集 X_train, X_test, y_train, y_test = train_test_split(X_new, y, test_size=0.2, random_state=0) def Sf(model,X_train, X_test, y_train, y_test,modelname): mode = model() mode.fit(X_train, y_train) y_pred = mode.predict(X_test) accuracy = accuracy_score(y_test, y_pred) print(modelname, accuracy) importance = mode.feature_importances_ print(importance) def Sf1(model,X_train, X_test, y_train, y_test,modelname): mode = model() mode.fit(X_train, y_train) y_pred = mode.predict(X_test) accuracy = accuracy_score(y_test, y_pred) print(modelname, accuracy) modelname='支持向量机' Sf1(SVC,X_train, X_test, y_train, y_test,modelname) modelname='逻辑回归' Sf1(LogisticRegression,X_train, X_test, y_train, y_test,modelname) modelname='高斯朴素贝叶斯算法训练分类器' Sf1(GaussianNB,X_train, X_test, y_train, y_test,modelname) modelname='K近邻分类' Sf1(KNeighborsClassifier,X_train, X_test, y_train, y_test,modelname) modelname='决策树分类' Sf(DecisionTreeClassifier,X_train, X_test, y_train, y_test,modelname) modelname='随机森林分类' Sf(RandomForestClassifier,X_train, X_test, y_train, y_test,modelname)加一个画图展示

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