[發(fā)明專利]基于球狀魯棒序列局部二值化模式的序列分類方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710365058.X
• 申請(qǐng)日: 2017-05-22
• 公開（公告）號(hào): CN107229936B
• 公開（公告）日: 2020-06-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韓冰;連慧芳;嚴(yán)月;賈中華;王平;褚福躍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G06K9/46
• 分類號(hào): G06K9/46;G06K9/62
• 代理公司: 陜西電子工業(yè)專利中心 61205
• 代理人: 王品華;朱紅星

1.基于球狀魯棒序列局部二值化模式的序列分類方法，包括：

(1)根據(jù)極光形態(tài)特征手動(dòng)從全天空極光數(shù)據(jù)中選取三種極光數(shù)據(jù)，即弧狀極光數(shù)據(jù)，輻射狀極光數(shù)據(jù)，帷幔狀極光數(shù)據(jù)，每種數(shù)據(jù)中的序列長(zhǎng)度為15幀到50幀之間，從每類數(shù)據(jù)中分別隨機(jī)選取N段序列作為訓(xùn)練數(shù)據(jù)，其余的作為測(cè)試數(shù)據(jù)，N＝100；

(2)計(jì)算訓(xùn)練數(shù)據(jù)序列的球狀魯棒序列局部二值化編碼值V：

2a)選取當(dāng)前幀和前后幀的鄰域像素點(diǎn)，并分別計(jì)算前后幀鄰域像素點(diǎn)的均值g’_t-1,c和g’_t+1,c；按如下步驟進(jìn)行：

2a1)以訓(xùn)練數(shù)據(jù)序列中第t幀Q_t中的某個(gè)像素點(diǎn)W_c為中心像素點(diǎn)，設(shè)該中心像素點(diǎn)的像素值為g_t,c，坐標(biāo)為(x_c,y_c,t)；在第t幀Q_t上圍繞中心像素點(diǎn)W_c以R為半徑的圓上選取F個(gè)像素點(diǎn)作為鄰域像素點(diǎn)g_t,f，坐標(biāo)為：

((x_c+R cos(2πf/F)),(y_c+R sin(2πf/F)),t)，f＝1,2,...,F；

2a2)設(shè)第t幀與其之前的第t-1幀和與其之后的第t+1幀之間在時(shí)間維度上的距離為H，根據(jù)H與空間維度上距離R的大小不同，選取不同個(gè)數(shù)的鄰域像素點(diǎn)g_t±1,c和g_t±1,f，得到這兩種鄰域像素點(diǎn)的坐標(biāo)，即：

g_t±1,c的坐標(biāo)為：(x_c,y_c,t±1)，

g_t±1,f坐標(biāo)為：

其中，f＝1,2,...,F，這里第一幀和最后一幀分別將其本身作為其第t-1幀和第t+1幀；

2a3)分別求第t-1幀和第t+1幀上鄰域像素點(diǎn)的均值，作為第t-1幀和第t+1幀的像素值g’_t±1,c；

2b)用當(dāng)前幀的鄰域像素點(diǎn)計(jì)算二值化閾值TD_c；

2c)用二值化閾值TD_c計(jì)算當(dāng)前幀的二值化編碼V_t，并計(jì)算其旋轉(zhuǎn)不變性二值化編碼V_t^rbt；

2d)用二值化閾值TD_c對(duì)前后幀的像素點(diǎn)均值g’_t±1,c計(jì)算其二值化編碼V_t±1；

2e)結(jié)合當(dāng)前幀的旋轉(zhuǎn)不變性二值化編碼V_t^rbt和前后幀的二值化編碼V_t±1得到球狀魯棒序列局部二值化編碼V；

2f)對(duì)訓(xùn)練數(shù)據(jù)球狀魯棒序列局部二值化編碼值V進(jìn)行直方圖統(tǒng)計(jì)，得到訓(xùn)練數(shù)據(jù)序列的特征向量f_i^j，其中i是訓(xùn)練數(shù)據(jù)中的序列標(biāo)號(hào)，j是標(biāo)簽；

(3)將訓(xùn)練數(shù)據(jù)序列的標(biāo)簽j和球狀魯棒序列局部二值化編碼值對(duì)應(yīng)的特征向量f_i^j輸入到SVM中進(jìn)行訓(xùn)練得到訓(xùn)練模型；

(4)求出測(cè)試數(shù)據(jù)序列的球狀魯棒序列局部二值化編碼值E，并進(jìn)行直方圖統(tǒng)計(jì)得到測(cè)試數(shù)據(jù)序列的特征向量f_m，其中m是測(cè)試數(shù)據(jù)中的序列標(biāo)號(hào)；

(5)將測(cè)試數(shù)據(jù)序列的球狀魯棒序列局部二值化編碼值對(duì)應(yīng)的特征向量f_m輸入到訓(xùn)練好的SVM模型中，得到測(cè)試數(shù)據(jù)序列的分類結(jié)果。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中步驟2b)中計(jì)算二值化閾值TD_c，是根據(jù)第t幀中心像素點(diǎn)g_t,c和鄰域像素點(diǎn)g_t,f，通過下式計(jì)算：

其中，是人工設(shè)定的中心像素點(diǎn)在求二值化閾值中的比重。