一种基于形状匹配的运动目标轨迹相似片段提取方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115828108A(43)申请公布日2023.03.21(21)申请号202211432189.2(22)申请日2022.11.14(71)申请人中国人民解放军国防科技大学地址410073湖南省长沙市开福区德雅路109号(72)发明人欧阳志宏薛磊丁锋徐英房明星桂树李达(74)专利代理机构中国和平利用军工技术协会专利中心11215专利代理师刘光德(51)Int.Cl.G06F18/22(2023.01)G06N3/006(2023.01)权利要求书4页说明书11页附图6页(54)发明名称一种基于形状匹配的运动目标轨迹相似片段提取方法(57)摘要本发明提供一种基于形状匹配的运动目标轨迹相似片段提取方法，所述方法包括：获取待进行形状匹配的第一轨迹和第二轨迹，获取对应的第一轨迹段集合、第二轨迹段集合，定义粒子群中粒子的编码方式；对各个粒子对应的第一子轨迹、第二子轨迹基于符号质心距离形状描述符进行形状描述，分别得到对应的形状特征序列；基于形状特征序列构建目标函数，计算各个粒子的目标函数值；基于分布式近邻搜索策略，对粒子群进行迭代寻优，将粒子群中目标函数值最大的粒子对应的第一子轨迹与第二子轨迹作为相似片段输出。根据本发明的方案，实现了轨迹间相似形状片段的高效提取，相比已有方法，在轨迹形状描述和相似片段检索两方面均存在优势。CN115828108ACN115828108A权利要求书1/4页1.一种基于形状匹配的运动目标轨迹相似片段提取方法，其特征在于，所述方法包括：步骤S1：获取待进行形状匹配的第一轨迹TRA和第二轨迹TRB，获取分别与TRA、TRB对应的第一轨迹段集合TotalSegA、第二轨迹段集合TotalSegB，TotalSegA＝{SegAnum1}，TotalSegB＝{SegBnum2}，其中，SegAnum1为第一轨迹段集合TotalSegA中的一个轨迹段，1≤num1≤NUM1，NUM1为第一轨迹段集合TotalSegA中轨迹段的数量，SegBnum2为第二轨迹段集合TotalSegB中的一个轨迹段，1≤num2≤NUM2，NUM2为第二轨迹段集合TotalSegB中轨迹段的数量；基于所述第一轨迹段集合TotalSegA能够确定第一轨迹的原始轨迹长度、以及由所述第一轨迹段集合中的若干个连续轨迹段形成的第一子轨迹的长度；基于所述第二轨迹段集合TotalSegB能够确定第二轨迹的原始轨迹长度、以及由所述第二轨迹段集合中的若干个连续轨迹段形成的第二子轨迹的长度；定义粒子群中粒子的编码方式，使粒子Pos包括第一子轨迹的起点轨迹段编号idAS、终点轨迹段编号idAE、以及第二子轨迹的起点轨迹段编号idBS、终点轨迹段编号idBE，即{idAS,idAE,idBS,idBE}；初始化粒子群算法的参数并随机初始化NP个粒子，所述粒子群算法的参数包括粒子的预定数量NP、最大迭代寻优次数N1以及粒子对应的第一子轨迹、第二子轨迹分别占对应的原始轨迹长度的比例限制条件SLP＝{δA,δB}，满足其中LSegA、LSegB为粒子对应的第一子轨迹、第二子轨迹的长度，LTRA、LTRB分别为第一轨迹的原始轨迹长度、第二轨迹的原始轨迹长度；步骤S2：对各个粒子对应的第一子轨迹SegA、第二子轨迹SegB基于符号质心距离形状描述符进行形状描述，分别得到形状特征序列SDSegA和SDSegB；基于形状特征序列SDSegA和SDSegB构建目标函数，所述目标函数用于衡量粒子对应的第一子轨迹SegA与第二子轨迹SegB的相似性；计算各个粒子的目标函数值；步骤S3：基于分布式近邻搜索策略，对粒子群进行迭代寻优，直至迭代寻优次数达到N1，将粒子群中目标函数值最大的粒子对应的第一子轨迹SegA与第二子轨迹SegB作为相似片段输出。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S2，包括：步骤S21：对所述第一子轨迹SegA、第二子轨迹SegB各选取m个点，进行m点的等距离采样，由所述第一子轨迹SegA的m个点、所述第二子轨迹SegB的m个点分别构成采样后的第一子轨迹SegsA和采样后的第二子轨迹SegsB，其中，所述第一子轨迹SegA的m个点包括SegA的起点轨迹段的段首点、终点轨迹段的段尾点，所述第二子轨迹SegB的m个点包括SegB的起点轨迹段的段首点、终点轨迹段的段尾点；对SegsA、SegsB的各采样点所构成的m边形PolygonA、PolygonB分别进行多边形分解，分别得到以起点轨迹段的段首点为顶点的m‑2个三角形；计算m边形PolygonA、PolygonB的质心坐标ConPolygonA及ConPolygonB；步骤S22：分别对采样后的第一子轨迹SegsA和采样后的第二子轨迹Se