語義關聯的地理視頻數據自適應組織方法

《語義關聯的地理視頻數據自適應組織方法》是依託電子科技大學,由周艷擔任醒目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：語義關聯的地理視頻數據自適應組織方法
• 依託單位：電子科技大學
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：周艷

項目摘要

地理視頻(GeoVideo)作為虛擬地理環境和智慧城市與城市安全十分重要的關鍵數據，是新一代GIS系統- - 視頻GIS管理的主要空間數據類型。現有GIS系統中的地理視頻主要作為多媒體屬性數據進行分散獨立存儲管理和可視化套用，缺乏全局關聯表達能力，難以支持地理視頻數據的深度挖掘和關聯分析，急需地理視頻數據組織的新方法。本項目系統研究地理視頻數據高效組織的關鍵問題，主要內容包括：地理視頻語義關聯模型、語義約束的地理視頻數據自適應聚合方法、地理視頻多層次語義關聯索引等，並以地理視頻數據公共安全套用案例進行實驗驗證。本研究將巨觀的地理語義與微觀的視頻內容語義相結合，實現語義關聯的地理視頻數據自適應組織，為提高地理視頻數據時空關聯分析與計算能力、支持多維關聯約束的智慧型高效檢索提供有效途徑，豐富和發展視頻GIS基礎理論方法。

結題摘要

地理視頻是視頻GIS分析和套用的主要數據基礎，有效地組織地理視頻數據是決定視頻GIS系統可用性和效率的首要前提和重要基礎。針對現有GIS系統中的地理視頻主要作為多媒體屬性數據進行分散獨立存儲管理和套用，缺乏全局關聯表達能力，難以支持地理視頻數據的深度挖掘和關聯分析套用的難題，本項目深入研究了地理視頻語義表達模型，通過結構化的描述框架定義了視頻中不同語義層次的描述對象，將視頻內容描述至行為語義的程度，實現了語義關聯模式的地理視頻表達。建立了地理視頻關聯性度量方法，基於地理視頻中動態目標軌跡坐標和時間維建立地理視頻動態目標的時空關聯度模型，並基於視頻關鍵幀的低層圖像特徵計算地理視頻片段之間的語義相關性，以此作為度量地理視頻關聯性的參考。設計了時空語義一體化地理視頻多層次索引結構STSR樹，該索引面向地理視頻數據的時間、空間和語義關聯檢索需求，實現了時空語義一體化的地理視頻數據高效並行索引。提出了語義關聯的地理視頻組織模型，在基於語義的地理視頻層次劃分基礎上，將數據劃分為地理視頻、視頻片段和關鍵幀三個層次，並從人類語義理解的角度，將地理視頻分割成具有完整語義的事件單元的集合，該模型以視頻片段作為數據組織的基本單位，根據視頻數據關聯性，進行基於事件單元語義的視頻片段自適應聚合，實現了語義關聯的地理視頻組織。在地理視頻語義關聯數據組織基礎上，本項目面向公共場所人群監控套用，以基於地理視頻的人群狀態分析為例，通過地理視頻場景人群局部密度分析和地理視頻場景人群運動狀態分析驗證了本研究提出的相關理論方法。本項目研究成果將地理語義與視頻內容語義相結合，實現了語義關聯的地理視頻數據有效組織，為提高地理視頻數據時空關聯分析與計算能力、支持語義關聯約束的高效檢索提供了有效途徑，豐富和發展了視頻GIS基礎理論方法。項目發表學術論文25篇（SCI/EI，6/9篇），培養研究生10人，授權軟體著作權3項，參與國際學術交流9人次。