一种基于张量鲁棒主成分分析的视频分离方法及装置制造方法及图纸

技术编号:40282153 阅读:18 留言:0更新日期:2024-02-07 20:36
本发明专利技术实施例公开了一种基于张量鲁棒主成分分析的视频分离方法及装置,方法包括通过获取包括T帧的输入视频;通过张量鲁棒主成分分析将输入视频的每一帧转换为视频张量,视频张量分解为低秩张量和稀疏张量;稀疏张量通过字典张量和稀疏系数重构获得;基于第t帧的低秩张量使用张量增量SVD算法更新低秩背景的子空间的初始估计,根据稀疏字典的子空间与更新后的低秩背景的子空间的正交关系,获得第t帧的稀疏字典的子空间;通过基追踪和FISTA优化估计稀疏系数;根据第t帧的字典张量和稀疏系数计算第t帧的低秩张量,提取输入视频的第t帧的视频帧背景。该方法不需要批处理较多数据,并且迭代算法的使用次数少,能够有效缩短视频分离的运行时间。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及视频分析,特别是涉及一种基于张量鲁棒主成分分析的视频分离方法及装置


技术介绍

1、rpca(robust principal componentanalysis,鲁棒主成分分析)是一种将给定数据矩阵分解为低秩矩阵和稀疏矩阵的方法。rpca已经在各种计算机视觉应用中得到广泛应用,包括视频监控、背景替换、视频编码和动作识别。然而,传统的rpca方法需要进行批处理,这意味着对于给定的视频序列,所有帧都需要被重新塑造成非常长的向量,以形成数据矩阵的列。然后,这个数据矩阵需要存储在内存中进行奇异值分解计算。大多数rpca算法需要多次迭代才能达到收敛,因此基于批处理的方法需要较高的内存开销,并且不适用于大规模数据集。

2、通常情况下,数据是以高阶张量的形式生成的,比如视频帧,其中多个元素之间具有内在的结构。将多维信号向量化可能会破坏数据的固有结构。因此,对于多维信号,对rpca进行高阶扩展变得非常必要。近年来,rpca已经从二维矩阵扩展到三维张量,以捕获数据中的多因素结构。如专利申请号为cn201710076992.x公开的基于快速张量鲁棒本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于张量鲁棒主成分分析的视频分离方法,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的基于张量鲁棒主成分分析的视频分离方法,其特征在于,稀疏字典的子空间与低秩背景的子空间的正交关系为:

3.如权利要求1或2所述的基于张量鲁棒主成分分析的视频分离方法,其特征在于,对于第1帧的字典张量,通过对无离群值的训练数据进行张量奇异值阈值处理,估计第1帧的低秩背景的初始子空间,根据第1帧的稀疏字典的子空间与第1帧的低秩背景的初始子空间的正交关系,获得第1帧的稀疏字典的子空间。

4.如权利要求3所述的基于张量鲁棒主成分分析的视频分离方法,其特征在于,若没有无离群点训...

【技术特征摘要】

1.一种基于张量鲁棒主成分分析的视频分离方法,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的基于张量鲁棒主成分分析的视频分离方法,其特征在于,稀疏字典的子空间与低秩背景的子空间的正交关系为:

3.如权利要求1或2所述的基于张量鲁棒主成分分析的视频分离方法,其特征在于,对于第1帧的字典张量,通过对无离群值的训练数据进行张量奇异值阈值处理,估计第1帧的低秩背景的初始子空间,根据第1帧的稀疏字典的子空间与第1帧的低秩背景的初始子空间的正交关系,获得第1帧的稀疏字典的子空间。

4.如权利要求3所述的基于张量鲁棒主成分分析的视频分离方法,其特征在于,若没有无离群点训练数据,通过对训练数据执行批量张量来估计低秩背景的初始子空间。

5.如权利要求1或2所述的基于张量鲁棒主成分分析的视频分离方法,其特征在于,基于第t帧的低秩张量使用张量增量svd算法更新低秩背景的子空间的初始估计,包括:

【专利技术属性】
技术研发人员:朱冬宋雯方向明唐国梅张建
申请(专利权)人:七腾机器人有限公司
类型:发明
国别省市:

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