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专利号: 2014106328382
申请人: 天津理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于特征变换和词典学习的多特征动作识别方法,用于挖掘不同特征的内在关联特性,以实现高效率的动作识别,其特征在于该方法具体包含以下步骤:第1、视频预处理

由于从设备中采集的深度数据包括许多噪声、空洞,所以需要使用平滑和修补算法过滤噪声和修补空洞;对于经过上述处理的数据,由于含有复杂的背景,这些背景会对后续的处理造成干扰,所以需要根据距离信息先将人体和背景进行分割,并尽可能的保留人体;

第2、不同特征提取

针对不同动作的深度图像序列,分别提取GIST特征和DSTIP时空兴趣点特征,并保存对应的结果;

第3、码书构建和特征的归一化

由于不同视频中所提取的DSTIP时空兴趣点数目不一样,为了能够进行归一化,首先,采用K-means方法训练对应的码书,其次,采用“词袋”方法对这些时空兴趣点进行归一化,并保存对应的结果,同时,对GIST特征采用L1方法对其进行归一化,作为对应动作的最后特征;

第4、特征变换和词典学习正则项制定及模型构建

在第3步处理后的特征基础上,为了挖掘不同特征的内在关系,因此,为不同特征同时学习词典对,且不同特征的稀疏表征系数之间满足矩阵变换关系,同时,使得矩阵系数尽可能的小,因此,构建模型如下:其中,Di和Dj分别表示对应特征i和特征j的词典,Fi和Fj分别表示训练集中对应特征i和特征j的矩阵,X表示Fi使用词典Di对其进行重建时,对应的重建系数矩阵,而Y表示Fj使用词典Dj对其进行重建时,对应的重建系数矩阵;W表示特征变换矩阵,表示使用两种不同特征对样本进行重建时,不同的重建系数矩阵不一定要完全相同,但是必须满足Y---X=W*Y,这样不同特征之间的关系通过变换矩阵进行刻画;

第5、基于多特征重建和特征变换的动作识别模型构建

在第4步获得的特征变换矩阵W和词典Di和Dj的基础上,利用词典对对测试样本进行表征,计算对应的表征系数,同时,要求表征系数之间尽可能的满足特征变换矩阵,这样,获得的表征系数具有较好的区分性,其具体的模型如下:其中,Di和Dj分别表示对应特征i和特征j的词典,fi和fj分别表示测试样本对应的特征i和特征j,x表示fi使用词典Di对其进行重建时,对应的重建系数,而y表示fj使用词典Dj对其进行重建时,对应的重建系数;W表示特征变换矩阵,表示使用两种不同特征对样本进行重建时,不同的重建系数应该尽可能的满足y---y=x*W;

第6、基于稀疏表征的动作识别

根据第5步获得的特征表征系数,采用不同类的表征系数分别重建测试样本,计算对应的残差;当采用某类表征系数重建样本残差最小时,该测试样本的类别即判断为对应的类。