[發明專利]一種基于線性動態系統的時空局部特征的提取方法

在審

• 申請號: 201410363723.8
• 申請日: 2014-07-28
• 公開（公告）號: CN104200235A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發明（設計）人: 羅冠;胡衛明
• 申請（專利權）人: 中國科學院自動化研究所
• 主分類號: G06K9/66
• 分類號: G06K9/66;G06K9/46
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 宋焰琴

1.一種基于線性動態系統的時空局部特征提取方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟1：收集待處理的視頻數據文件；

步驟2：對于所述待處理的視頻數據文件，提取大小為N×N×L的三維時空局部特征；

步驟3：對于每一個三維時空局部特征，沿空間維度展開得到二維時空局部特征Y；

步驟4：將所述二維時空局部特征Y作為線性動態系統的輸出，學習得到所述線性動態系統的模型參數，作為所述二維時空局部特征Y的描述子。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟2進一步包括以下步驟：

步驟21，計算每幀視頻圖像的興趣點和光流場；

步驟22，在時間尺度上對得到的興趣點進行匹配跟蹤，得到興趣點軌跡；

步驟23，將以興趣點軌跡為中心的三維立方體作為時空局部特征，所述時空局部特征的大小為N×N×L，其中，N×N是每幀視頻圖像上以興趣點為中心的局部像素塊大小，L是時間方向上的幀數，所有這樣的時空局部特征構成了所述視頻數據文件的時空局部特征集。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述興趣點為SIFT或MSER局部稀疏興趣點，或者根據等間隔采樣得到的稠密興趣點。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟3具體為：將所述三維時空局部特征中的局部像素塊沿空間維度展開成向量，這樣每幀視頻圖像的二維局部像素塊就變換為一個長度為S＝N×N的向量，結合時間維度后，三維時空局部特征就變換為以大小為S×L的二維矩陣表示的二維時空局部特征Y。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，N取值為32或16；L的值取為15-20之間。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟4進一步包括以下步驟：

步驟41，令二維時空局部特征Y滿足線性動態系統模型；

步驟42，求解所述線性動態系統模型中的模型參數A,C，作為所述二維時空局部特征Y的描述子。

7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，所述線性動態系統模型表示為：

xt+1=Axt+vtyt=Cxt+wt,]]>

其中，下標t表示離散的視頻幀；x_t表示線性動態系統的狀態變量；y_t表示線性動態系統的觀測變量；v_t,w_t表示系統的噪音變量；A,C表示線性動態系統的模型參數。