1.基于引力模型的图像的多标签分类方法,其特征在于,包括:S1、获取有标签的图片样本集作为训练图片样本集,其中每一个训练图片样本包括特征部分和标签部分,且标签部分包括多个类别的标签,当图片样本包含一个特征时,该特征的特征值为1,否则为0;
S2、计算一个训练图片样本与其他训练图片样本的距离并排序,且两个图片样本之间的距离由两个图片样本的特征值决定,得到该训练图片样本的近邻集合;
S3、在近邻集合中,以标签之间的正相关性构建正相关矩阵,标签之间的负相关性构建负相关矩阵;
S4、计算出待测图片样本的近邻集合,并根据近邻集合构建待测正相关矩阵和待测负相关矩阵,其中待检测图片样本包括特征部分和标签部分,且标签部分为空;
S5、将待测正相关矩阵的每一列粒化,得到正相关数据粒;将待测负相关矩阵的每一列粒化,得到负相关数据粒;
S6、构建引力模型,并通过待测图片样本与正相关数据粒和负相关数据粒之间的引力关系进行分类。
2.根据权利要求1所述的基于引力模型的图像的多标签分类方法,其特征在于,步骤S2包括:
S21、对于任一训练图片样本xt,其特征部分为Xi、标签部分为Yj,训练图片样本xt表示为xt={(Xi,Yj)|1≤i≤d,Xi∈F;1≤j≤q,Yj∈L},1≤t≤m;
S22、计算训练图片样本xt与训练样本集中其他训练图片样本的距离,并将该距离按照升序排序,其中两个训练图片样本之间的距离表示为S23、选取排序结果中前k个,作为训练图片样本xt的近邻集合;
其中,F为特征空间,L为标签空间,m为训练图片样本集中训练样本的数量,d为特征的维度,q表示标签的维度;d(xa,xb)表示图片样本xa与图片样本xb之间的距离,Xa,i为训练图片样本xa的第i个特征,Xb,i为训练图片样本xb的第i个特征;1≤a≤m,1≤b≤m。
3.根据权利要求1所述的基于引力模型的图像的多标签分类方法,其特征在于,步骤S3包括:
S31、在训练图片样本xt的近邻集合中,用 表示第s个标签与第l个标签的正相关性, 表示第s个标签与第l个标签的负相关性;
S32、第s个标签与其他所有标签的正相关性的值构成长度为q的正相关性向量CP(xt)s,第s个标签与其他所有标签的负相关性的值构成长度为q的负相关性向量CN(xt)s;
S33、由CP(xt)s构成正相关矩阵的每一行,得到正相关矩阵P,CN(xt)s构成负相关矩阵的每一行,得到负相关矩阵N。
4.根据权利要求3所述的基于引力模型的图像的多标签分类方法,其特征在于,当训练图片样本xt的近邻集合中的图片样本的第s个标签的值为1,第l个标签的值同为1时,第s个标签与第l个标签正相关性 加1;当训练图片样本xt的近邻集合中训练图片样本的第s个标签为1,第l个标签为0时,第s个标签与第l个标签负相关性 加1。
5.根据权利要求1所述的基于引力模型的图像的多标签分类方法,其特征在于,步骤S4包括:根据待测图片样本与训练图片样本特征部分间的欧氏距离,筛选出距离待测图片样本最近的k个训练图片样本作为待测图片样本的近邻集合,从正相关矩阵P和负相关矩阵N中筛选出待测图片样本的近邻集合所包含标签对应的正相关性向量和负相关性向量,以待测项目xt'近邻集合中标签的正相关性向量构建待测正相关矩阵P(xt'),负相关性向量为行构建待测负相关矩阵N(xt')n。
6.根据权利要求1所述的基于引力模型的图像的多标签分类方法,其特征在于,步骤S5包括:
S51、计算待测正相关矩阵P(xt')第n列的平均值 待测负相关矩阵N(xt')n的第n列的平均值
S52、对比第n列中的数据,将P(xt')中第n列中大于平均值 的数据集合记为正对+ -
比数据I (xt')n,N(xt')n中第n列中大于平均值 的数据集合记为负对比数据I(xt')n;
+ ‑
S53、分别计算I (xt')n的数据质心 I (xt')n的数据质心 完成数据粒化,计算包括:
+ + +
当计算I(xt')n的数据质心 时, W为I(xt')n中元素个数,则:正相关数据粒表示为:
- - -
当计算I (xt')n的数据质心 时, W 为I (xt')n中元素个数,则:负相关数据粒表示为:
其中,n={1,2,...,q},q表示标签的维度。
7.根据权利要求1所述的基于引力模型的图像的多标签分类方法,其特征在于,所述步骤S6包括:
S61、分别计算正相关数据粒与待测图片样本之间的正数据引力、负相关数据粒与待测图片样本之间的负数据引力;
S62、计算正数据引力与负数据引力的合力;
S63、判断合力方向,若合力方向与正数据引力的方向一致,则待测图片样本拥有此正数据粒对应的标签;否则待测图片样本没有此正数据粒对应的标签。
8.根据权利要求7所述的基于引力模型的图像的多标签分类方法,其特征在于,步骤S61包括:
+
S621、根据欧氏距离公式分别计算待测图片样本xt与正数据粒 间的距离r 、与负数据-
粒 间的距离r ;
+ -
S622、根据引力计算公式分别计算正数据引力F、负数据引力F :当计算正数据引力时,则:
当计算负数据引力时,则:
+ + - ‑
其中,W为正对比数据I (xt')n中元素个数,W 为负对比数据I (xt')n中元素个数;g表示重力系数;M表示待测图片样本的质量,为大于零的常数。