发明名称 一种改进的视频数据特征映射方法
摘要 本发明涉及一种改进的视频数据特征映射方法,在第一次将测试视频数据的第一种特征映射到第二种特征后,从测试的视频数据第一种特征中选出与训练集中第一种特征最相关的特征加入到训练集中,同时从测试视频数据第二种特征中选出与训练集中第二种特征最相关的特征加入到训练集中,然后利用训练集中的特征重新计算映射关系,并利用映射关系重新将测试视频数据的第一种特征重新映射到第二种特征上,得到测试视频数据的第二种特征。本发明提出的方法,能够利用测试视频数据的特征信息建立两种特征之间更完备的映射关系,将测试视频数据的第一种特征更准确地映射到第二种特征上,与传统的视频数据特征映射方法相比,可以提高测试视频数据第二种特征的分类准确率。
申请公布号 CN103412907B 申请公布日期 2016.09.28
申请号 CN201310332609.4 申请日期 2013.08.01
申请人 西北工业大学 发明人 韩军伟;吉祥;郭雷;胡新韬
分类号 G06F17/30(2006.01)I 主分类号 G06F17/30(2006.01)I
代理机构 西北工业大学专利中心 61204 代理人 王鲜凯
主权项 一种改进的视频数据特征映射方法,其特征在于步骤如下:步骤1:将训练集R<sub>1</sub>中的N个视频数据特征Y<sub>1</sub>,Y<sub>2</sub>,…,Y<sub>N</sub>写成矩阵形式:<maths id="cmaths0001" num="0001"><math><![CDATA[<mrow><mi>Z</mi><mo>=</mo><mfenced open = "[" close = "]"><mtable><mtr><mtd><msub><mi>Y</mi><mn>1</mn></msub></mtd></mtr><mtr><mtd><msub><mi>Y</mi><mn>2</mn></msub></mtd></mtr><mtr><mtd><mo>...</mo></mtd></mtr><mtr><mtd><msub><mi>Y</mi><mi>N</mi></msub></mtd></mtr></mtable></mfenced><mo>=</mo><mfenced open = "[" close = "]"><mtable><mtr><mtd><mrow><msub><mi>y</mi><mrow><mn>1</mn><mo>,</mo><mn>1</mn></mrow></msub><mo>,</mo><msub><mi>y</mi><mrow><mn>1</mn><mo>,</mo><mn>2</mn></mrow></msub><mo>,</mo><mo>...</mo><mo>,</mo><msub><mi>y</mi><mrow><mn>1</mn><mo>,</mo><mi>n</mi></mrow></msub></mrow></mtd></mtr><mtr><mtd><mrow><msub><mi>y</mi><mrow><mn>2</mn><mo>,</mo><mn>1</mn></mrow></msub><mo>,</mo><msub><mi>y</mi><mrow><mn>2</mn><mo>,</mo><mn>2</mn></mrow></msub><mo>,</mo><mo>...</mo><mo>,</mo><msub><mi>y</mi><mrow><mn>2</mn><mo>,</mo><mi>n</mi></mrow></msub></mrow></mtd></mtr><mtr><mtd><mn>...</mn></mtd></mtr><mtr><mtd><mrow><msub><mi>y</mi><mrow><mi>N</mi><mo>,</mo><mn>1</mn></mrow></msub><mo>,</mo><msub><mi>y</mi><mrow><mi>N</mi><mo>,</mo><mn>2</mn></mrow></msub><mo>,</mo><mo>...</mo><mo>,</mo><msub><mi>y</mi><mrow><mi>N</mi><mo>,</mo><mi>n</mi></mrow></msub></mrow></mtd></mtr></mtable></mfenced><mo>;</mo></mrow>]]></math><img file="FDA0000941646340000011.GIF" wi="639" he="308" /></maths>其中,R<sub>1</sub>表示N个视频数据特征Y<sub>1</sub>,Y<sub>2</sub>,…,Y<sub>N</sub>和特征X<sub>1</sub>,X<sub>2</sub>,…,X<sub>N</sub>构成的集合;Y<sub>1</sub>,Y<sub>2</sub>,…,Y<sub>N</sub>和X<sub>1</sub>,X<sub>2</sub>,…,X<sub>N</sub>表示N个视频数据的两种特征;y<sub>1,1</sub>,y<sub>1,2</sub>,…,y<sub>1,n</sub>表示Y<sub>1</sub>中的n个元素;y<sub>2,1</sub>,y<sub>2,2</sub>,…,y<sub>2,n</sub>表示Y<sub>2</sub>中的n个元素;y<sub>N,1</sub>,y<sub>N,2</sub>,…,y<sub>N,n</sub>表示Y<sub>N</sub>中的n个元素;n∈[0,100000];N表示训练集中视频数据个数,N>0;步骤2:利用<img file="FDA0000941646340000012.GIF" wi="373" he="334" />计算矩阵Z的第h列元素y<sub>1,h</sub>,y<sub>2,h</sub>,…,y<sub>N,h</sub>的映射矩阵W和基函数φ(X<sub>1</sub>),φ(X<sub>2</sub>),…,φ(X<sub>N</sub>)中参数μ<sub>j</sub>和s<sub>j</sub>;其中,h=1,2,…,n;y<sub>1</sub>,y<sub>2</sub>,…,y<sub>N</sub>表示矩阵Z中的一列元素;所述W表示利用<img file="FDA0000941646340000013.GIF" wi="373" he="333" />计算得到的映射矩阵;上标T表示矩阵转置;φ(X<sub>1</sub>)=[φ<sub>j</sub>(x<sub>1,j</sub>)],j=1,2,…,M表示X<sub>1</sub>中第j个元素的标号,<img file="FDA0000941646340000014.GIF" wi="537" he="164" />x<sub>1,j</sub>表示X<sub>1</sub>中的第j个元素;φ(X<sub>2</sub>)=[φ<sub>j</sub>(x<sub>2,j</sub>)],j=1,2,…,M表示X<sub>2</sub>中第j个元素的标号,<img file="FDA0000941646340000015.GIF" wi="598" he="178" />x<sub>2,j</sub>表示X<sub>2</sub>中的第j个元素;φ(X<sub>N</sub>)=[φ<sub>j</sub>(x<sub>N,j</sub>)];j=1,2,…,M表示X<sub>N</sub>中第j个元素的标号,<img file="FDA0000941646340000016.GIF" wi="595" he="173" />x<sub>N,j</sub>表示X<sub>N</sub>中的第j个元素;M表示X<sub>1</sub>,X<sub>2</sub>,…,X<sub>N</sub>中元素的个数;<math><![CDATA[<mrow><mi>r</mi><mrow><mo>(</mo><msub><mi>X</mi><mi>i</mi></msub><mo>,</mo><msub><mi>X</mi><mi>k</mi></msub><mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><mfrac><mrow><msubsup><mi>&Sigma;</mi><mrow><mi>t</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>M</mi></msubsup><mo>&lsqb;</mo><mrow><mo>(</mo><msub><mi>x</mi><mrow><mi>i</mi><mo>,</mo><mi>t</mi></mrow></msub><mo>-</mo><msub><mover><mi>X</mi><mo>&OverBar;</mo></mover><mi>i</mi></msub><mo>)</mo></mrow><mo>&rsqb;</mo><mo>&CenterDot;</mo><mo>&lsqb;</mo><mrow><mo>(</mo><msub><mi>x</mi><mrow><mi>k</mi><mo>,</mo><mi>t</mi></mrow></msub><mo>-</mo><msub><mover><mi>X</mi><mo>&OverBar;</mo></mover><mi>k</mi></msub><mo>)</mo></mrow><mo>&rsqb;</mo></mrow><msqrt><mrow><msubsup><mi>&Sigma;</mi><mrow><mi>t</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>M</mi></msubsup><msup><mrow><mo>(</mo><msub><mi>x</mi><mrow><mi>i</mi><mo>,</mo><mi>t</mi></mrow></msub><mo>-</mo><msub><mover><mi>X</mi><mo>&OverBar;</mo></mover><mi>i</mi></msub><mo>)</mo></mrow><mn>2</mn></msup><msubsup><mi>&Sigma;</mi><mrow><mi>t</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>M</mi></msubsup><msup><mrow><mo>(</mo><msub><mi>x</mi><mrow><mi>k</mi><mo>,</mo><mi>t</mi></mrow></msub><mo>-</mo><msub><mover><mi>X</mi><mo>&OverBar;</mo></mover><mi>k</mi></msub><mo>)</mo></mrow><mn>2</mn></msup></mrow></msqrt></mfrac><mo>;</mo></mrow>]]></math><img file="FDA0000941646340000022.GIF" wi="909" he="192" /></maths>利用下式计算Y<sub>1</sub>,Y<sub>2</sub>,…,Y<sub>N</sub>和Y<sub>N+1</sub>,Y<sub>N+2</sub>,…,Y<sub>N+P</sub>中每两个特征的相关性系数r(Y<sub>i</sub>,Y<sub>k</sub>),<maths id="cmaths0003" num="0003"><math><![CDATA[<mrow><mi>r</mi><mrow><mo>(</mo><msub><mi>Y</mi><mi>i</mi></msub><mo>,</mo><msub><mi>Y</mi><mi>k</mi></msub><mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><mfrac><mrow><msubsup><mi>&Sigma;</mi><mrow><mi>q</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>n</mi></msubsup><mo>&lsqb;</mo><mrow><mo>(</mo><msub><mi>y</mi><mrow><mi>i</mi><mo>,</mo><mi>q</mi></mrow></msub><mo>-</mo><msub><mover><mi>Y</mi><mo>&OverBar;</mo></mover><mi>i</mi></msub><mo>)</mo></mrow><mo>&rsqb;</mo><mo>&CenterDot;</mo><mo>&lsqb;</mo><mrow><mo>(</mo><msub><mi>y</mi><mrow><mi>k</mi><mo>,</mo><mi>q</mi></mrow></msub><mo>-</mo><msub><mover><mi>Y</mi><mo>&OverBar;</mo></mover><mi>k</mi></msub><mo>)</mo></mrow><mo>&rsqb;</mo></mrow><msqrt><mrow><msubsup><mi>&Sigma;</mi><mrow><mi>q</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>n</mi></msubsup><msup><mrow><mo>(</mo><msub><mi>y</mi><mrow><mi>i</mi><mo>,</mo><mi>q</mi></mrow></msub><mo>-</mo><msub><mover><mi>Y</mi><mo>&OverBar;</mo></mover><mi>i</mi></msub><mo>)</mo></mrow><mn>2</mn></msup><msubsup><mi>&Sigma;</mi><mrow><mi>q</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>n</mi></msubsup><msup><mrow><mo>(</mo><msub><mi>y</mi><mrow><mi>k</mi><mo>,</mo><mi>q</mi></mrow></msub><mo>-</mo><msub><mover><mi>Y</mi><mo>&OverBar;</mo></mover><mi>k</mi></msub><mo>)</mo></mrow><mn>2</mn></msup></mrow></msqrt></mfrac></mrow>]]></math><img file="FDA0000941646340000023.GIF" wi="891" he="188" /></maths>若r(X<sub>i</sub>,X<sub>k</sub>)>T<sub>1</sub>且r(Y<sub>i</sub>,Y<sub>k</sub>)>T<sub>2</sub>,则将Y<sub>k</sub>、X<sub>k</sub>加入R<sub>1</sub>;其中,r(X<sub>i</sub>,X<sub>k</sub>)表示视频数据特征X<sub>i</sub>和X<sub>k</sub>的相关性系数;t=1,2,…,M;i=1,2,…,N;k=N+1,N+2,…,N+P;x<sub>i,t</sub>表示X<sub>i</sub>中第t个元素;<img file="FDA0000941646340000024.GIF" wi="52" he="60" />表示X<sub>i</sub>的均值;x<sub>k,t</sub>表示X<sub>k</sub>中第t个元素;<img file="FDA0000941646340000025.GIF" wi="58" he="66" />表示X<sub>k</sub>的均值;T<sub>1</sub>,T<sub>2</sub>∈[‑1,1]表示阈值;r(Y<sub>i</sub>,Y<sub>k</sub>)表示Y<sub>i</sub>和Y<sub>k</sub>的相关性系数;q=1,2,…,n;y<sub>i,q</sub>表示Y<sub>i</sub>中第q个元素;<img file="FDA0000941646340000026.GIF" wi="49" he="61" />表示Y<sub>i</sub>的均值;y<sub>k,q</sub>表示Y<sub>k</sub>中第q个元素;<img file="FDA0000941646340000027.GIF" wi="58" he="69" />表示Y<sub>k</sub>的均值;步骤5:将R<sub>1</sub>中视频数据的特征Y<sub>1</sub>,Y<sub>2</sub>,…,Y<sub>N</sub>,Y<sub>k</sub>和X<sub>1</sub>,X<sub>2</sub>,…,X<sub>N</sub>,X<sub>k</sub>按照步骤1、步骤2和步骤3重新计算得到P个测试视频数据的特征Y′<sub>N+1</sub>,Y′<sub>N+2</sub>,…,Y′<sub>N+P</sub>。pb pnum="2" />
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