軌跡聚類(lèi)與基于高斯過(guò)程回歸模型的軌跡識(shí)別算法研究.pdf

1、為了保障生命財(cái)產(chǎn)安全、監(jiān)控異常動(dòng)態(tài),安全監(jiān)控系統(tǒng)在生活中日漸普及。而隨著視頻數(shù)據(jù)的累積和信息爆發(fā)式的增長(zhǎng),人工視頻信息分析已無(wú)法滿(mǎn)足安全監(jiān)控的需求,自動(dòng)化視頻信息的需求越發(fā)迫切、要求越發(fā)多樣化。近年來(lái),關(guān)于視頻內(nèi)容分析的研究不斷推陳出新,在視頻特征提取、識(shí)別、分析注釋等方面涌現(xiàn)出大量的研究成果,安全監(jiān)控系統(tǒng)視頻內(nèi)容分析方面的研究尤為突出。
　　本文的目的是在安全監(jiān)控系統(tǒng)中找到所有包含同一條運(yùn)動(dòng)軌跡的視頻片段,這些視頻片段可能從各種

2、不同的角度在不同的時(shí)間跨度內(nèi)拍攝到該運(yùn)動(dòng)軌跡的不同部分,而這些多角度的視頻片段能提供更多有價(jià)值的信息。為實(shí)現(xiàn)此類(lèi)視頻片段的自動(dòng)化搜尋,本文提出一個(gè)算法框架,包括三部分內(nèi)容:運(yùn)動(dòng)軌跡三維還原、運(yùn)動(dòng)軌跡聚類(lèi)以及運(yùn)動(dòng)軌跡識(shí)別。在運(yùn)動(dòng)軌跡三維還原中,根據(jù)計(jì)算機(jī)幾何學(xué)原理運(yùn)用已知對(duì)應(yīng)點(diǎn)的位置信息建立三維空間平面到視頻畫(huà)面平面的投影關(guān)系,進(jìn)而逆向還原視頻中提取的運(yùn)動(dòng)軌跡,使得實(shí)際三維空間中的相似軌跡得以有效聚類(lèi)。在建立平面間投影關(guān)系的仿真實(shí)驗(yàn)過(guò)程中

3、,采用不同像素的視頻畫(huà)面分別與實(shí)際空間平面建立投影關(guān)系,分析視頻像素等客觀(guān)因素對(duì)軌跡三維還原的影響。在運(yùn)動(dòng)軌跡聚類(lèi)部分,首先針對(duì)安全監(jiān)控視頻中可能存在的外部噪聲和軌跡提取過(guò)程中產(chǎn)生的誤差,對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行去噪處理;然后將時(shí)間跨度不同、長(zhǎng)短不一的運(yùn)動(dòng)軌跡按照最長(zhǎng)連續(xù)點(diǎn)序列距離度量方法以及改進(jìn)的k-means聚類(lèi)算法進(jìn)行自動(dòng)聚類(lèi)。運(yùn)動(dòng)軌跡識(shí)別部分對(duì)待識(shí)別軌跡建立高斯過(guò)程回歸模型,對(duì)待識(shí)別軌跡中的每個(gè)點(diǎn)建立x、y軸兩個(gè)方向的速度值高斯過(guò)程回歸模