复杂运动轨迹的不变量语义表示方法研究及应用

Effective representation of complex motion trajectory is not only the basis and premise of complex motion analysis, but also one of the important problems in the research area of machine vision. Complex motion analysis is widely applied in surveillance and has important significance in public security. This project will analyze the motion features of complex motion trajectory in multiple hierarchies, and research their invariant semantic representation. Towards the spatial feature distribution and kinematic feature variation of the complex motion trajectory in point level, atom level and semantic level, base on the analysis of parameter invariants, reveal hierarchical motion characteristic parameters to reflect the regularity of motion semantic features, construct the general model and high level semantic representation of complex motion trajectory in different level, and design the real time motion analysis algorithms accordingly. The research contents include: extraction of the invariant features of complex motion trajectory, semantic segmentation in low level and atom model designation, semantic structure analysis and representation in high level, and the real time application of motion analysis. This project aims to excavate the detail features of complex motion trajectory in all aspects, present a complete method of both feature analysis and semantic representation of complex motion trajectory with real time action recognition and action perception, and provide the theoretical and technical support for engineering application.

复杂运动轨迹的高效表示方法是复杂运动分析的前提和基础，也是机器视觉领域的重要问题之一。复杂运动分析在安防监控等方面有广泛的应用，对公共安全具有重要意义。本项目研究复杂运动轨迹在多个层次的运动特征分析和不变量语义表示方法。针对复杂运动的空间特征和运动学特征在运动轨迹的轨迹点层面、原子层面和高级语义层面的分布特点和变化关系，拟通过参数的不变量分析，揭示不同层面的运动特征参数对运动的语义特征的反映规律，建立复杂运动轨迹在不同层次的一般化模型和高级语义表示方法，并依此设计实时运动分析算法。研究内容包括：复杂运动轨迹不变量特征提取；低级语义划分与原子模型设计；高级语义结构分析与表示以及在运动分析中的实时性应用。本项目旨在充分挖掘复杂运动轨迹的各方面特征，提出一整套复杂运动轨迹的特征分析与高级语义表示以及实时运动识别与感知的方法，为实际工程应用提供理论和技术支持。

复杂运动分析在安防监控等方面有广泛的应用，对公共安全具有重要意义。复杂运动轨迹的高效表示方法是复杂运动分析的前提和基础，也是机器视觉领域的重要问题之一。本项目宗旨是提出一整套复杂运动轨迹的特征分析与高级语义表示以及实时运动识别与感知的方法，为实际工程应用提供理论和技术支持。具体内容方面，本项目研究了复杂运动轨迹在多个层次的运动特征分析和不变量语义表示方法；揭示不同层面的运动特征参数对运动的语义特征的反映规律，建立复杂运动轨迹在不同层次的一般化模型和高级语义表示方法；设计面向实时监控应用的运动轨迹识别算法；在此基础上研究复杂目标轮廓的多尺度不变量表示方法，并提出复杂目标的实时分析算法，包括：目标识别、目标匹配和目标检索；研究实时手势识别算法，并且实现一套实时手势识别系统。基于本项目发表SCI国际期刊3篇、EI检索论文16篇、申请国家发明专利8项，其中已获得授权一项。