一种基于特征优选与多种特征融合的人体行为识别方法

文档序号:25088552发布日期:2021-05-18 19:10阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种基于特征优选与多种特征融合的人体行为识别方法,其特征在于:包括以下步骤:步骤1,读取视频帧图像并进行去噪预处理,采用高斯滤波器对图像序列进行降噪处理,增强图像质量;步骤2,对完成预处理的视频帧图像分别提取hog特征与surf特征;步骤3,利用pca算法对hog特征进行降维处理;步骤4,对pca降维后的hog特征应用pearson相关系数、spearman相关系数和kendall系数进行二次降维处理;步骤5,将surf特征向量与二次降维后的hog特征向量进行特征融合,利用支持向量机进行分类识别。2.根据权利要求1所述一种基于特征优选与多种特征融合的人体行为识别方法,其特征在于:步骤2中提取hog特征具体过程为:s2.1.1,按照差分公式计算图像梯度大小矩阵和梯度方向矩阵,将360度(2π)分割成n个bins,每个bin包含度s2.1.2,根据每个像素点的梯度方向,找到对应的bin,并且在bin值所在的维度加上梯度大小,得到一个n维的直方图;s2.1.3,对图像进行分块处理,得到许多个小cells,针对每个小cell,统计其梯度方向直方图,将多个小cell构成一个block,每个block的梯度方向直方图为每个cell的梯度方向直方图的级联,级联所有block的梯度方向直方图得到整个图像的hog特征直方图。3.根据权利要求2所述一种基于特征优选与多种特征融合的人体行为识别方法,其特征在于:步骤2中提取surf特征的具体过程为:s2.2.1,采用hessian矩阵行列式来检测特征点;s2.2.2,构建图像的尺度空间,在尺度空间中实现特征点定位;s2.2.3,确定特征点的方向;s2.2.4,构建surf特征向量,在特征点周围取一个4
×
4的矩形区域块,每个子区域统计25个像素的水平和垂直方向的haar小波特征,把haar小波值作为每个子块区域的特征向量,所以一共有4
×4×
4=64维向量作为surf特征向量。4.根据权利要求3所述一种基于特征优选与多种特征融合的人体行为识别方法,其特征在于:步骤3中将高维n维特征映射到低维k维特征上,具体过程如下:假设有m个样本,对应特征向量为x
i
,x
i
的维数为n,则由向量构成的样本可表示为一个n行m列的矩阵x={x1,x2...,x
m
},则该样本的平均向量为求出协方差矩阵c为对矩阵c求特征值与对应的特征向量,然后将特征向量按对应特征值大小从上到下按行列排列成矩阵,取前k行组成矩阵p,则y=px即为降维到k维后的矩阵。5.根据权利要求4所述一种基于特征优选与多种特征融合的人体行为识别方法,其特征在于:步骤4具体过程为:s4.1,采用sobel算子检测提取图像的边缘,计算边缘像素梯度幅值、梯度方向,将360度(2π)分割成n个bins,每个bin包含度然后根据像素点的梯度方向,找到对应的bin,并且在bin值所在的维度加上梯度幅值,得到一个n维的边缘
方向直方图;s4.2,通过相关系数公式计算帧图像间的边缘方向直方图相似度;s4.3,根据相似度值的大小确定特征维度进行特征筛选,实现二次降维。6.根据权利要求5所述一种基于特征优选与多种特征融合的人体行为识别方法,其特征在于:步骤5具体为:s5.1,对视频中存在人体动作的部分进行分割:提取每一帧的surf特征,将有效特征数大于一定数量的帧视为有效帧;设定一个时间窗口,在有效帧之间进行特征点的匹配,对相邻两帧之间进行特征匹配,将与前后两帧的匹配特征均大于一定数量的帧视为关键帧,即,匹配特征的置信概率大于90%;若在时间窗口之内,关键帧数量大于设定好的阈值,则将该窗口分割出来,作为一个视频片段;s5.2,对每个分割好的视频片段计算特征,对片段内每帧计算hog特征,并进行降维后,将特征串联,同时对每帧计算surf特征,取每帧前n个最显著的特征点,并将其转换为特征向量,将特征向量串联后,再与降维的hog特征串联,形成分类所需的融合的特征向量;s5.3,采用支持向量机svm进行训练识别,svm采用rbf核函数。
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