半監(jiān)督流形學(xué)習(xí)算法在視頻分析中的應(yīng)用.pdf

1、視頻分析是計算機視覺與模式識別中的研究熱點之一。然而視頻數(shù)據(jù)往往具有較高的維數(shù)。高維數(shù)據(jù)不但難以被人們直觀理解，處理時還會導(dǎo)致過高的計算復(fù)雜度。所以，研究視頻數(shù)據(jù)的低維表達就成為一項必要的工作。
　　 經(jīng)典的線性降維方法，譬如PCA等，能夠有效地對數(shù)據(jù)進行壓縮，然而視頻數(shù)據(jù)具有高度的非線性特征，所以經(jīng)典的線性降維方法不適用。為此，我們需要尋求有效的非線性降維方法來處理。經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，非線性的流形學(xué)習(xí)技術(shù)能很好地保持數(shù)據(jù)的非線性性

2、質(zhì)。
　　 Isomap算法是主流流形學(xué)習(xí)算法之一，建立在多維尺度變換(MDS)的基礎(chǔ)上，力求保持數(shù)據(jù)點的內(nèi)在幾何性質(zhì)，即保持兩點間的測地線距離，真實地再現(xiàn)高維數(shù)據(jù)的內(nèi)在非線性幾何結(jié)構(gòu)。當(dāng)原始數(shù)據(jù)并不位于同一個流形上，或者流形上存在縫隙或空洞時，Isomap可能會將不同的流形作為局部鄰域圖中的連接分量，計算流形上樣本點間的最短路徑時會產(chǎn)生較大的偏差，從而導(dǎo)致嵌入結(jié)果產(chǎn)生較為明顯的變形。
　　 本文研究了半監(jiān)督的流形學(xué)習(xí)算

3、法在視頻分析中解決多流形問題上的應(yīng)用。首先學(xué)習(xí)和分析了一種可解決多流形問題的節(jié)點加權(quán)MDS算法，借鑒該算法的主要思想，引入半監(jiān)督學(xué)習(xí)的方法，即已知一部分數(shù)據(jù)的子流形歸屬標簽，提出了基于結(jié)點加權(quán)的半監(jiān)督Isomap算法。該算法對輸入數(shù)據(jù)進行聚類處理，使所舉得的每一個類中的數(shù)據(jù)點都來自于一個單獨的，簡單的低維流形，并且將半監(jiān)督的思想引入其中，對權(quán)值矩陣W進行一部分標記，然后將優(yōu)化的權(quán)值矩陣帶入算法，得到了更佳的降維結(jié)果。將該算法應(yīng)用于視頻分