多媒體數據的幾何特徵表示與分析

《多媒體數據的幾何特徵表示與分析》是依託大連理工大學,由蘇志勛擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：多媒體數據的幾何特徵表示與分析
• 依託單位：大連理工大學
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：蘇志勛

項目摘要

多媒體數據分析是目前信息科學領域研究的重點。基於幾何特徵的方法是近些年的研究熱點，已經成功套用到很多類型的多媒體數據分析中。針對多媒體數據量大，數據結構複雜等特點，本項目研究高維數據的幾何特徵表示和分析方法。該項目利用黎曼幾何、擴散幾何、低秩表示、非線性降維等新穎的幾何分析工具，重點研究高階張量的低秩重建、高維數據的非流形模型、黎曼度量和偽黎曼度量的構造、內蘊幾何特徵的分析、流形上徑向基函式的插值與逼近。並針對相應的套用模型的核心算法進行研究，主要研究逼近運算元的非線性非光滑凸最佳化模型的快速解法。本項目擬給出新的解決多媒體數據特徵表示和分析的方案，並套用到視頻分析、三維形狀分析等相關領域。本項目涉及多個領域的基礎理論以及最新的信息處理技術，面向多媒體領域的核心問題進行套用基礎研究，具有一定的難度，既有理論意義，也極具套用價值。

結題摘要

本項目針對對多媒體數據的幾何特徵的表示、分析與綜合套用等進行了深入研究，對解決多媒體數據幾何特徵的相關理論與技術問題具有重要意義。本項目的研究內容主要包括三個方面。1.針對圖像、視頻等多媒體數據的自身特徵進行分析，研究了圖像顯著性區域檢測、模糊圖像恢復、視頻目標追蹤等課題。2.針對圖像、視頻和幾何圖形等多媒體數據的高維結構特徵進行分析，建立起有效描述此類數據的高維幾何結構的數學模型，並套用於子空間聚類、低秩與固定秩結構分析等課題中。3.研究帶有高階幾何特徵的高維數據的黎曼度量的構造和內蘊幾何特徵，並進行幾何形狀分析檢索，利用高階幾何特徵建立各向異性的PDE系統，並通過該PDE系統進行幾何圖形的分割與分類。本團隊通過對以上三方面內容的研究，建立起相應的數學模型，利用基於稀疏表示和低秩結構、learning PDE等最佳化方法，針對以上研究內容中的共性的非線性非光滑凸最佳化問題，提出了基於逼近運算元的快速算法。本項目的多項研究成果以論文的形式發表在多個計算機視覺與計算機圖形學領域的頂級國際會議與期刊上，多項重要工作在會議上做過口頭報告，受到同行的關注。團隊將取得的科研成果套用於精密工具機加工、大型船舶建造等國家高端製造業的重要項目中。在本基金項目的資助下，團隊成員展開了訪問學者、聯合培養博士研究生等多種形式的國際國內學術交流。最終通過本項目的研究，形成了一個比較完整的多媒體數據幾何特徵表示與分析的理論、方法與套用體系，培養了一支結構合理、成果豐富的科研團隊。