具有自适应表决时间窗窗长的基于多数投票的分类方法

本发明信号分类技术，特别涉及基于多数投票的分类技术。

背景技术：

1、在一些具有时间依赖关系的信号分类任务中，比如一些语音识别分类、手势分类等应用中，分类器输出的单次分类结果往往准确率较低，其主要原因为，单次分类结果来自对一小段信号的孤立分析，没有充分利用信号的时间依赖关系，因此置信度也较低。

2、多数投票是处理数据流分类的一种典型手段。对于具有时间依赖关系的分类任务，随着分类随时间的进行，可以对分类器输出的每个时间单位的分类结果划定表决时间窗，在表决时间窗内进行多数投票，进而将多数投票指向的结果作为最终的分类结果。多数投票可以显著提高分类结果的置信度，提高分类准确率，在分类后处理算法上具有广泛的应用。

3、对于语音信号、生物信号等具有时间依赖关系的信号的分类处理，目前的多数投票方法划定的表决时间窗往往是固定窗窗长的，一般而言，表决时间窗的窗窗长越长，分类结果的准确率越高，分类置信度也越高。比如通过采集肌电信号对人体的姿态动作进行分类识别，每个时间单位的肌电信号都会有一个动作分类，大部分情况下，人不会高频次地切换动作，在一段持续时间内，人体会保持都一种姿态动作，但是这段内的可能会有几个时间单位因为干扰出现一些其他动作分类。在人体一种持续姿态动作时，当表决时间窗越长，在大部分时间单位的分类结果均为正确的情况下，很容易消除因为干扰出现的错误。但是，如果表决时间窗固定设置为一个较长时间，姿态动作切换时，新动作对应的动作分类会因为之前的占多数的旧动作的时间单位的投票出现最终结果切换的延迟。盲目延长表决时间窗，会导致类别切换过程中的系统灵敏度下降。因此，固定表决时间窗窗长的多数投票方法，难以同时实现高置信度与高灵敏度。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是，提供一种通过灵活调整表决时间窗窗长来兼顾的置信度与灵敏度的基于多数投票的分类方法。

2、本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是，具有自适应表决时间窗窗长的基于多数投票的分类方法，包括以下步骤：

3、初始化步骤：初始化表决时间窗窗长以及切换检测时间窗窗长；

4、分类步骤：分类器每隔一个时间单位输出一个分类结果并将表决时间窗的长度增加一个时间单位；在当前的表决时间窗内进行基于多数投票的分类，并输出分类结果；

5、切换检测时间窗检测步骤：判断表决时间窗内是否有切换检测时间窗，如是，进入切换检测步骤，如否，返回分类步骤；表决时间窗内有切换检测时间窗的条件是，当前的表决时间窗窗长大于切换检测时间窗窗长，切换检测时间窗为从当前时间单位开始回退一个切换检测时间窗窗长结束所确定的时间窗；

6、切换检测步骤：判断切换检测时间窗内是否发生类别切换，如是，则重置表决时间窗窗长为初始值后，返回分类步骤；如否，则直接返回分类步骤。

7、本发明在传统的固定表决时间窗窗长的多数投票方法基础上，通过增加切换检测时间窗进行类别切换检测，实现了表决时间窗窗长的自适应调整。该方法在未检测到类别切换时，通过延长表决时间窗窗长，获得高准确率高置信度的分类结果。而在检测到类别切换时，重置表决时间窗，保证了系统具有高的响应灵敏度。

8、本发明的有益效果是，根据实际分类任务灵活调整表决时间窗窗长，降低了类别切换过程中因多数投票导致的系统延迟，提高了多数投票方法的准确率，适用于语音信号、生理信号等具有时间依赖关系的信号分类任务。

技术特征：

1.具有自适应表决时间窗窗长的基于多数投票的分类方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述方法，其特征在于，判断切换检测时间窗内发生类别切换的具体方法是：初始化步骤中还设置切换阈值；

3.如权利要求1所述方法，其特征在于，表决时间窗窗长的初始值为0。

技术总结
本发明提供一种具有自适应表决时间窗窗长的基于多数投票的分类方法，包括：始化表决时间窗窗长以及切换检测时间窗窗长；分类步骤：分类器每隔一个时间单位输出一个分类结果并将增加表决时间窗的长度；在当前的表决时间窗内进行基于多数投票的分类，并输出分类结果；再判断表决时间窗内是否有切换检测时间窗，有则判断切换检测时间窗内是否发生类别切换，如发生类别切换则重置表决时间窗窗长为初始值后返回分类步骤，如否，直接返回分类步骤；本发明实现了表决时间窗窗长的自适应调整，降低了类别切换过程中因多数投票导致的系统延迟，提高了多数投票方法的准确率，适用于语音信号、生理信号等具有时间依赖关系的信号分类任务。

技术研发人员：周军,李雨姗,罗杰薰,李海廷
受保护的技术使用者：电子科技大学
技术研发日：
技术公布日：2024/3/21