專利名稱：基于行為確定人員角色的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及視頻處理領(lǐng)域，更具體地說，本發(fā)明涉及一種基于行為確定人員角色的方法。
背景技術(shù)：
隨著多媒體技術(shù)以及人工智能技術(shù)的發(fā)展，自動的從原始多媒體信息中提取有用的信息即可以用來完成對多媒體資料的壓縮保存和文本檢索，也可以驅(qū)動其他數(shù)據(jù)，觸發(fā)其他行為，從而大大減少人力的參與，擴大人機交互的應(yīng)用范圍。而人的角色在實際生活中起著很重要的作用，因此從多媒體資料中利用人工智能技術(shù)提取出原始資料中出現(xiàn)的人員的角色信息就顯得有重要的意義了。目前從多媒體資料中確定人員角色的方法主要從三種媒介入手文本，音頻，視頻。現(xiàn)有的方法一般在一種或多種媒介提供的信息建立角色模型，通過標注數(shù)據(jù)學習模型參數(shù)，從而得到推測人員角色的具體方法。比如基于建立視頻中人群社交網(wǎng)絡(luò)的圖分割方法，基于建立在音頻中人社交網(wǎng)絡(luò)的貝葉斯方法，基于視頻與文本信息利用支持向量機的分類方法。然而，這些方法均具有一定的缺陷由于文本信息需要大量的人工操作，音頻又有一定的空間限制(距離太遠會收集不到語音信息)，并且很難把混合聲音分離為每一個人單獨的聲音。因此這些方法限制了其應(yīng)用的范圍。而基于視頻的方法一般是根據(jù)檢測視頻中出現(xiàn)的人與人之間的交互關(guān)系，從而建立一個連接每一個人的社交網(wǎng)絡(luò)。這樣即浪費了大量的人與場景交互的信息又因為人與人之間的交互關(guān)系比較難檢測，因此這樣的方法的實用性不強并且效果比較差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種基于行為確定人員角色的方法，其僅依賴于視頻信息，利用易于檢測的人與環(huán)境物體的交互關(guān)系，易于實現(xiàn)，效果好。本發(fā)明的技術(shù)方案如下—種基于行為確定人員角色的方法，包括以下步驟一、學習過程(1)獲取視頻源Hl ；(2)提取視頻源中人員的軌跡，其中^^表示視頻凡中第ζ個人員第j次出現(xiàn)的運動軌跡，并標注人員的角色；(3)提取所有軌跡中人員進入場景、離開場景的位置集合毛=·{彳I r = \,-,No}， 以及在場景中停留的位置集合^ |z = l,···,凡1，其中N。表示人員進入場景，離開場景的位置點個數(shù)， 表示人員在空間中停留的位置點個數(shù)；(4)根據(jù)期望最大化算法對位置集合X。進行聚類計算以得到場景的進出口的位置，對&進行聚類計算以得到場景中物體的位置；(5)根據(jù)場景的進出口的位置以及場景中物體的位置來定義人員與場景的進出口以及場景中物體之間三種空間關(guān)系進入場景關(guān)系、離開場景關(guān)系、與物體的距離關(guān)系，以及人員在場景中物體處停留時間的時間關(guān)系，其概率具體定義為空間關(guān)系利用高斯分布定義如下
權(quán)利要求
1. 一種基于行為確定人員角色的方法，其特征在于，包括以下步驟一、學習過程(1)獲取視頻源Hl;(2)提取所述視頻源中人員的軌跡，其中^^表示視頻凡中第Z個人員第j次出現(xiàn)的運動軌跡，并標注所述人員的角色；(3)提取所述所有軌跡<〗中人員進入場景、離開場景的位置集合 Χο={χ^\ι=1,...,Νο}，以及在場景中停留的位置集合& ={勾=/ 1-, j」，其中N。表示人員進入場景，離開場景的位置點個數(shù)， 表示人員在空間中停留的位置點個數(shù)；(4)根據(jù)期望最大化算法對所述位置集合X。進行聚類計算以得到場景的進出口的位置，對&進行聚類計算以得到場景中物體的位置；(5)根據(jù)所述場景的進出口的位置以及場景中物體的位置來定義所述人員與所述場景的進出口以及場景中物體之間三種空間關(guān)系進入場景關(guān)系、離開場景關(guān)系、與物體的距離關(guān)系，以及所述人員在所述場景中物體處停留時間的時間關(guān)系，其概率具體定義為三種空間關(guān)系都利用高斯分布定義如下其中、表示空間關(guān)系，具體為進入場景關(guān)系由人的位置與入口位置的距離確定，離開場景關(guān)系由人的位置與出口的位置的距離確定，與物體的距離關(guān)系有人的位置與物體的位置的距離確定，P (Jis)表示發(fā)生該空間關(guān)系^13的概率，％指構(gòu)成空間關(guān)系、的人員在圖像中的位置，^指構(gòu)成空間關(guān)系λ s進出口或物體在圖像中的位置，s分別指高斯分布的均值和方差；時間關(guān)系利用高斯分布定義如下ιf ιτ\ρ(π() = ρ{χ(·μηΣ()=exp --(χ(-μ() Σ；1^-^)2^-λ/Σ, ^ 2J其中η t表示時間關(guān)系，P(Ht)表示發(fā)生該時間關(guān)系Xt的概率，^ct表示人員在物體處停留的時間，μ t和[t分別指高斯分布的均值和方差；(6)根據(jù)所述空間關(guān)系和所述時間關(guān)系來定義人員動作，其概率定義為ρ(α)=ΥΙρ(π)'TrsQa其中a表示人員動作，ρ (a)表示人員動作a的概率，Qa= {> }表示定義動作a所需要的空間關(guān)系和時間關(guān)系集合；(7)根據(jù)人員動作定義人員活動，包括進入場景活動，離開場景活動以及在場景中活動的概率，人員活動的概率定義為p(s)=rip(a)a=Qs其中S表示人員的活動，P(S)表示人員活動的概率S，Ω3= {a}表示定義活動s的動作集合；(8)根據(jù)所述人員活動來定義人員行為，每一個人員行為按照時間先后順序包含一個進入場景活動，一個在場景中活動以及一個離開場景活動，其概率定義為
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于行為確定人員角色的方法，包括獲取視頻源，提取視頻源中人員的軌跡，并標注人員的角色，提取所有軌跡中人員進入場景、離開場景的位置集合以及在場景中停留的位置集合，根據(jù)期望最大化算法對位置集合進行聚類計算以得到場景的進出口的位置和場景中物體的位置，根據(jù)場景的進出口的位置以及場景中物體的位置來定義人員與場景的進出口以及場景中物體之間的空間關(guān)系，以及人員在場景中物體處停留時間，根據(jù)空間關(guān)系和時間關(guān)系來定義人員動作，根據(jù)人員動作定義人員活動，根據(jù)人員活動來定義人員行為，根據(jù)人員行為來定義人員的角色的概率。本發(fā)明僅依賴于視頻信息，利用易于檢測的人與環(huán)境物體的交互關(guān)系，易于實現(xiàn)，效果好。
文檔編號G06K9/62GK102542292SQ20111044446
公開日2012年7月4日 申請日期2011年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月26日
發(fā)明者姚振宇, 張建根, 朱松純 申請人:湖北蓮花山計算機視覺和信息科學研究院