1.一種基于多維特征的目標行為模式在線分類方法,其特征在于包括以下步驟:
步驟一:定義相關變量:
1)需要考慮的近鄰數(shù)量k;
2)訓練航跡數(shù)據集其中l(wèi)1+…+lt+…+lm=l,1,2,…,m為訓練航跡數(shù)據集中的航跡對應的目標的行為模式類別標簽,l為訓練樣本總數(shù);
3)多因素定向Hausdorff距離矩陣M1,M2,…,Mm,其中矩陣M1的每個元素M1i,j:i=1,…,l1,j=1,…,k表示z1i到樣本集第j近的樣本之間的多因素定向Hausdorff距離,M2,…,Mm中的每個元素同理;
4)空的優(yōu)先序列Q1,…,Qt,…,Qm;
5)測試航跡zl+1={x1∪x2∪…∪xL},其中xi∩xj=φ:i,j=1,…,L∧j≠i,xj為多維航跡點;
6)距離向量(m1,…,ml),其中mi:i=1,…,l表示zl+1到zi的多因素定向Hausdorff距離:
7)距離向量(m'1,…,m'l),其中m'i:i=1,…,l表示zi到zl+1的多因素定向Hausdorff距離:
8)類別指示變量其中i=1,…,L-1為對子航跡在線分類得出的類別,為對航跡{x1∪x2∪…∪xL}=zl+1在線分類得出的類別;
步驟二:對測試航跡zl+1={x1∪x2∪…∪xL}中的子航跡{x1∪…∪xj},j=1,…,L和訓練航跡數(shù)據集中的z1i:i=1,…,l1重復進行如下分類過程:
1)計算多因素定向Hausdorff距離矩陣M1i,1,...,M1i,k-1的和,并對距離mi賦零初值;
2)根據多因素定向Hausdorff距離的定義對mi的取值進行更新;
3)對Q1內的元素進行更新;
4)根據多因素定向Hausdorff距離的定義對m'i的取值進行更新;
5)根據距離m'i與距離M1i,k的取值大小,對不一致度量α1i的取值進行更新;
6)從Q1中提取當前的k個距離值,并通過對這k個距離值的求和對不一致度量的取值進行更新;
7)計算的取值;
步驟三:對測試航跡zl+1={x1∪x2∪…∪xL}中的子航跡{x1∪…∪xj},j=1,…,L和訓練航跡數(shù)據集2≤t≤m中的zti:i=1,…,lt,用Mt替換M1,用Qt替換Q1,重復進行如步驟二所示的分類過程,計算的取值;
步驟四:比較的大小,選出最大的p值則當前子航跡{x1∪…∪xj}對應的目標行為模式類別為c,即:
步驟五:當測試航跡zl+1的每個子航跡{x1∪…∪xj},j=1,…,L對應的目標行為模式都分類完成后,輸出類別指示變量和距離向量,查找最多的多維航跡點對應的類別c,將zl+1添加到該類別對應的訓練航跡數(shù)據集中,組成新的訓練航跡數(shù)據集
步驟六:對多因素定向Hausdorff距離矩陣Mc進行更新;
步驟七:用更新后的訓練航跡數(shù)據集和更新后的多因素定向Hausdorff距離矩陣Mc代替原來的和Mc,對測試航跡zl+2對應的目標行為模式進行在線分類。
2.根據權利要求1所述的基于多維特征的目標行為模式在線分類方法,其特征在于,
步驟一中多因素定向Hausdorff距離的具體定義如下:
1)考慮兩個目標的位置特征、速度特征和航向特征,兩個目標點a、b之間的多因素距離定義為:
mfdist(a,b)=wd·dist(a,b)+wv·dist(va,vb)+wθ·dist(θa,θb)
其中va,vb表示點a與點b的速度,θa,θb表示點a與點b的航向,dist(a,b)表示點a與點b之間位置特征的歐式距離,dist(va,vb)表示點a與點b之間速度特征的歐式距離,dist(θa,θb)表示點a與點b之間航向特征的歐式距離,wd表示位置特征的權重因子,wv表示速度特征的權重因子,wθ表示航向特征的權重因子,權重因子的取值取決于多因素距離的應用場景;
2)基于兩個目標點之間的多因素距離mfdist(a,b),目標航跡A到目標航跡B的多因素定向Hausdorff距離定義為:
A與B為兩條目標航跡。
3.根據權利要求1所述的基于多維特征的目標行為模式在線分類方法,其特征在于,
步驟二具體為:
1)計算距離矩陣M1i,1,...,M1i,k-1的和并對距離mi賦零初值mi=0;
2)根據多因素定向Hausdorff距離的定義,對mi的取值進行更新:
3)對Q1內的元素進行更新:
如果Q1內的元素個數(shù)小于近鄰數(shù)量k,則將當前的mi取值插入到Q1中;如果Q1內存有k個距離值,并且當前的mi小于Q1中的最大距離值,則刪除Q1中的最大距離值,將當前mi取值插入到Q1中;
4)根據多因素定向Hausdorff距離的定義,對m'i的取值進行更新:
5)根據距離m'i與距離M1i,k的取值大小,對不一致度量α1i的取值進行更新:
如果:m'i<M1i,k,
α1i=vi+m'i
否則,
α1i=vi+M1i,k
αi的具體定義為:給定一個樣本序列{z1,...,zn},i=1,...,n代表空間Rd中的一個非空點集,樣本zi到集合{z1,...,zn}\zi的多因素不一致度量αi可以定義為:
其中NN(zi,{z1,...,zn}\zi,j)∈{z1,...,zn}\zi表示根據定義的多因素定向Hausdorff距離計算得出的距離zi第j近的樣本;
6)從Q1中提取當前的k個距離值,對不一致度量的取值進行更新:
7)計算取值:
表示集合中元素的數(shù)量。
4.根據權利要求1所述的基于多維特征的目標行為模式在線分類方法,其特征在于,
步驟六具體為:
1)多因素定向Hausdorff距離矩陣Mc的第1行到第lc行,根據距離向量進行更新;
2)將輸出的距離向量作為最后一行增加到多因素定向Hausdorff距離矩陣Mc中。