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专利号: 2017100375449
申请人: 中国地质大学(武汉)
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:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种家居环境下的氛围场识别方法,其特征在于,包括以下步骤:

S1,获取家居环境下的视听信息;

S2,从所述视听信息中提取出家居色彩特征信息和背景音乐特征信息;

S3,对所述家居色彩特征信息和所述背景音乐特征信息分别进行PCA降维处理,得到家居色彩模态样本和背景音乐模态样本;

S4,对所述家居色彩模态样本进行色彩情感分类,得到家居色彩情感状态,并将其映射到家居色彩的APA情感空间模型中;以及对所述背景音乐模态样本进行背景音乐情感分类,得到背景音乐情感状态,并将其映射到背景音乐的APA情感空间模型中;

S5,采用模糊层次分析法(FAHP),动态分析家居色彩情感状态和背景音乐情感状态对家居交流氛围场影响的权重大小,得到最终的家居交流氛围场识别结果。

2.如权利要求1所述的家居环境下的氛围场识别方法,其特征在于,所述步骤S4中对所述家居色彩模态样本进行色彩情感分类,得到家居色彩情感状态,并将其映射到家居色彩的APA情感空间模型中,其中情感分类方法包括但不局限于SVM情感分类方法。

3.如权利要求1所述的家居环境下的氛围场识别方法,其特征在于,所述步骤S4中对所述背景音乐模态样本进行背景音乐情感分类,得到背景音乐情感状态,并将其映射到背景音乐的APA情感空间模型中,其中情感分类方法包括但不局限于SVM情感分类方法。

4.如权利要求1所述的家居环境下的氛围场识别方法,其特征在于,所述步骤S5具体包括:S51、因为家居交流氛围的决策需要考虑很多因素,所以将其影响因素分层得到模糊层次分析模块结构图;

S52、建立模糊判断矩阵,即矩阵R=(rij)h*h,且0≤rij≤1(i,j=1,2,…,h),若模糊判断矩阵R=(rij)h*h满足 有rij=rik-rjk+0.5i,j,k=1,2,…,h,则所述模糊判断矩阵R=(rij)h*h为模糊一致矩阵;若所述模糊判断矩阵不具有一致性时,需要调整矩阵元素,使其具有一致性,其中,模糊一致判断矩阵为:其中rij表示元素pi和pj相对于家居交流氛围场进行比较时,元素pi和pj具有模糊关系,可采用一定的标度给予数量标度;

S53、根据S51给予的数字标度,得到情感元素p1,p2,…,ph两两比较重要程度的模糊判断矩阵R:S54.1、由模糊一致判断矩阵R求元素p1,p2,…,p6的权重值w1,w2,…,w6,设元素p1,p2,…,p6进行两两重要性比较之后,根据公式rij=0.5+a(wi-wj)i,j=1,2,…,h,其中,0

S54.2、当模糊判断矩阵不一致时,即公式rij=0.5+a(wi-wj)i,j=1,2,…,h中的等式不是严格成立的时候,这时可采用最小二乘法求权重向量w=[w1,w2,…,wh]T,即求解如下的约束规划问题:由拉格朗日乘子法知,约束规划问题(P1)等价于如下无约束规划问题(P2):

其中,λ是拉格朗日乘子;

S54.3、将L(w,λ)关于wi(i=1,2,…,h)求偏导数,并令其为零,得h个代数方程组成的方程组(P3):也即是(P4):

方程组(P4)含有(h+1)个未知数w1,w2,…,wh,λ,h个方程,解此方程组还不能确定唯一方程解;因w1+w2+…+wh=1,故将此式加到方程组(P4)中可得到(h+1)个方程,(h+1)个未知量的方程:T

解此方程组即可求得权重向量w=[w1,w2,…,wh]。

5.如权利要求1所述的家居环境下的氛围场识别方法,其特征在于,所述步骤S4中的APA情感空间模型的三维坐标为“Affinity”、“Pleasure-Displeasure”、“Sleep-Arousal”,其中三个坐标轴的范围都是-1到+1,“Affinity”有Positive(P)、Neutral(NT)和Negative(N)三个标度;“Pleasure-Displeasure”有High Pleasure(HP)、LowPleasure(LP)、Neutral(NT)、Low Displeasure(LD)和High Displeasure(HD)五个标度;“Sleep-Arousal”有High Arousal(HA)、Low Arousal(LA)、Neutral(NT)、Low Sleep(LS)和High Sleep(HS)五个标度。

6.如权利要求2或3所述的家居环境下的氛围场识别方法,其特征在于,采用模糊层次分析的方法构造APA情感空间模型和家居交流氛围场模型,采用专家规则来实现APA情感空间到氛围场模型的映射关系。

7.如权利要求6所述的家居环境下的氛围场识别方法,其特征在于,所述步骤S5之后还包括:S6,建立以模糊氛围场的三种属性为三维坐标轴的家居色彩氛围场模型,将最终的氛围场识别结果与氛围场三维坐标模型对应起来,并进行图形可视化显示。

8.如权利要求7所述的家居环境下的氛围场识别方法,其特征在于,所述步骤S6中的模糊氛围场的三种属性具体指“Friendly-Hostil”、“Lively-Calm”和“Casual-Formal”,其中三个坐标轴的范围都是-1到+1,“Friendly-Hostil”有Extremely Friendly(EFR)、Very Friendly(VFR)、Friendly(FR)、Neutral(NT)、Hostile(H)、Very Hostile(VH)和ExtremelyHostile(EH)七个标度;“Lively-Calm”有Extremely Lively(EL)、Very Lively(VL)、Lively(L)、Neutral(NT)、Calm(C)、Very Calm(VC)和ExtremelyCalm(EC)七个标度;

“Casual-Formal”有Extremely Casual(ECA)、Very Casual(VCA)、Casual(CA)、Neutral(NT)、Formal(F)、Very Formal(VF)和Extremely Formal(EF)七个标度。

9.一种家居环境下的氛围场识别系统,其特征在于,包括:

数据获取模块,用于获取家居环境下的视听信息;

特征信息提取模块,用于从所述视听信息提取出家居色彩特征信息和背景音乐特征信息;

降维处理模块,用于对所述家居色彩特征信息和所述背景音乐特征信息分别进行PCA降维处理,得到家居色彩模态样本和背景音乐模态样本;

情感分类模块,用于对所述家居色彩模态样本进行色彩情感分类,得到家居色彩情感状态;以及还用于对所述背景音乐模态样本进行背景音乐情感分类,得到背景音乐情感状态;

模糊层次分析模块,用于分析背景音乐情感状态和家居色彩情感状态对家居交流氛围影响的权重大小,并结合专家规则对家居交流氛围场模型进行分析处理得到最终的氛围场识别结果。

10.如权利要求9所述的家居环境下的氛围场识别系统,其特征在于,还包括:

氛围场模型建立模块,用于建立以模糊氛围场的三种属性为三维坐标轴的家居色彩氛围场模型,将最终的氛围场识别结果与氛围场三维坐标模型对应起来,并进行图形可视化显示。