[發(fā)明專利]具備可持續(xù)學(xué)習(xí)能力的多符號手繪草圖識別方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810523245.0
• 申請日: 2018-05-28
• 公開（公告）號: CN108805224B
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃健;潘崇煜;龔建興;袁興生;陳程;張中杰
• 申請（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍國防科技大學(xué)
• 主分類號: G06K9/68
• 分類號: G06K9/68;G06N3/04
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務(wù)所(普通合伙) 43008
• 代理人: 譚武藝

1.一種具備可持續(xù)學(xué)習(xí)能力的多符號手繪草圖識別方法，其特征在于實施步驟包括：

1)讀入草圖序列(x₁,x₂,…x_t)構(gòu)成的待識別草圖，將待識別草圖的草圖序列(x₁,x₂,…x_t)轉(zhuǎn)化為筆畫序列S_i,i＝1,2,…,l，l為筆畫總數(shù)；

2)基于訓(xùn)練好的雙向長短時記憶網(wǎng)絡(luò)BiLSTM對筆畫序列S_i進(jìn)行屬性識別形成筆畫屬性序列Attribute_i；

3)基于預(yù)設(shè)的筆畫位置關(guān)系模型對筆畫序列S_i進(jìn)行空間關(guān)系建模形成筆畫關(guān)系序列Relation_i；

4)將待識別草圖的l個筆畫構(gòu)成的符號保存進(jìn)入預(yù)設(shè)的符號庫，形成新的庫存符號Sym_mm＝(Attribute_i＝1,2…l,Relation_i＝1,2…l)；

5)結(jié)合當(dāng)前符號庫中的庫存符號，對待識別草圖的筆畫屬性序列Attribute_i以及筆畫關(guān)系序列Relation_i基于隱馬爾可夫模型進(jìn)行概率推斷識別得到草圖識別結(jié)果并輸出；

步驟3)中預(yù)設(shè)的筆畫位置關(guān)系模型中第1個筆畫的位置關(guān)系relation(i)的值為0、其余任意當(dāng)前第i個筆畫的位置關(guān)系relation(i)如式(2)所示；

式(2)中，Start(i)表示第i個筆畫的起始點坐標(biāo)，End(i)表示第i個筆畫的終點坐標(biāo)，Middle(i)表示第i筆畫的中點坐標(biāo)，Start(i-1)表示第i-1個筆畫的起始點坐標(biāo)，End(i-1)表示第i-1個筆畫的終點坐標(biāo)，Middle(i-1)表示第i-1個筆畫的中點坐標(biāo)，RD_threshold為筆畫關(guān)系判別的距離閾值，函數(shù)D表示二維空間的歐氏距離；

步驟5)的詳細(xì)步驟包括：

5.1)將待識別草圖的l個筆畫(S₁,S₂…S_l)、以及在第l筆畫后外加一個終點構(gòu)成的l+1個節(jié)點的隱馬爾可夫序列模型HMM的筆畫序列圖；

5.2)在當(dāng)前符號庫中依次選擇每一個庫存符號Sym_j(j＝1,2…m)，從筆畫序列圖的第一個節(jié)點開始，與以當(dāng)前節(jié)點開始的連續(xù)len_j個節(jié)點序列進(jìn)行單符號匹配，并計算當(dāng)前符號Sym_j和序列(S_i,S_i+1,…S_i+lenj-1)匹配的條件概率，并記錄從節(jié)點i到節(jié)點(i+len_j-1)的路徑及其對應(yīng)庫存符號Sym_j；其中l(wèi)en_j是指Sym_j的筆畫數(shù)，i＝1,2,…(l+2-len_j)，l是指待識別草圖的筆畫數(shù)量；

5.3)基于單符號匹配生成的所有路徑，搜索從第1個到第l+1個節(jié)點的所有單向通路，計算每一條通路的完整后驗概率；

5.4)在所有單向通路中選擇后驗概率最小的通路，該條通路中的多條路徑對應(yīng)待識別草圖的符號分割，該路徑對應(yīng)的庫存匹配符號即為該符號識別結(jié)果；

5.5)將所有符號識別結(jié)果構(gòu)成的草圖識別結(jié)果(sketch₁,sketch₂,…sketch_k)輸出，其中sketch₁,sketch₂,…sketch_k為將草圖順序分割得到的k個連續(xù)符號；

步驟5.2)中條件概率的計算函數(shù)表達(dá)式如式(3)所示；

式(3)中，P(Sym_i|Sym_j)表示兩個筆畫數(shù)均為r的符號Sym_i和Sym_j之間符號相似度的判別條件概率，sym_attribute(i,rr)，sym_ralation(i,rr)分別表示符號Sym_i中r維屬性序列和關(guān)系序列的第rr個元素，sym_attribute(j,rr)，sym_ralation(j,rr)分別表示符號Sym_j中r維屬性序列和關(guān)系序列的第rr個元素，r表示符號Sym_i和Sym_j兩者筆畫屬性序列Attribute_i的維度，rr表示符號Sym_i和Sym_j兩者筆畫關(guān)系序列Relation_i的維度。