[发明专利]一种建立投影空间的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及模式识别技术领域，特别涉及一种建立投影空间的方法和装置。

背景技术

随着数字图像容量的快速增长，对模式识别技术的要求也越来越高，模式识别技术的一个关键技术是图像特征提取，而图像特征提取主要是通过建立投影空间，然后将原始图像空间通过投影空间进行投影，提取到图像特征，因此建立的投影空间的好坏，很大程度上决定了图像特征提取的优劣。

目前，主要通过下面的方法建立投影空间：

1)通过线性降维方法，如PCA(Principle Component Analysis，主成分分析)、LDA(LinearDiscrimination Analysis，线性鉴别分析)和测度MDS(Metric Multidimensional Scaling，多尺度分析)等，建立投影空间。

2)通过非线性降维方法，如LPP(Locality Preserving Projections，保局投影)等，建立投影空间。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下缺点：

1)当图像空间是线性的情况下，通过线性降维方法可以有效地建立投影空间，但目前多数图像空间是高度非线性的，对于高度非线性的图像空间，线性降维方法不再适用。

2)现有技术中通过非线性降维方法建立投影空间时，只考虑图像空间的局部信息，忽略了图像空间全局信息的优化，建立的投影空间的精确度低。

发明内容

为了适用于高度非线性的图像空间、并提高建立投影空间的精确度低，本发明实施例提供了一种建立投影空间的方法和装置。所述技术方案如下：

一方面，本发明实施例提供了一种建立投影空间的方法，所述方法包括：

根据原始空间的N个人脸图像，建立有权光谱图，所述N大于1；

根据所述有权光谱图中各个结点之间的距离，使用近邻法，计算得到所述有权光谱图的权重矩阵；

将所述权重矩阵对角化，得到所述有权光谱图的散度算子矩阵；

将所述散度算子矩阵减去所述权重矩阵，得到拉普拉斯算子矩阵；

基于随机游走模型，利用所述拉普拉斯算子矩阵，计算得到所述有权光谱图的随机游走时间矩阵；

选择并利用核函数对所述随机游走时间矩阵进行核函数映射，得到交互时间矩阵；

根据原始空间两结点间的随机游走时间越小，投影空间两结点间的距离越近，和所述交互时间矩阵中的随机游走时间，建立优化条件具体为：

min{12Σij(yi-yj)2cmtij};]]>

其中，i、j∈[1，N]，cmt_ij表示结点V_i到结点V_j的随机游走时间，y_i＝w^Tx_i，y_j＝w^Tx_j，x_i表示原始空间的第i个人脸图像的像素集合，x_j表示原始空间的第j个人脸图像的像素集合，w表示投影向量；

对所述优化条件进行数学变化，得到：

min{w^TXGX^Tw}；