(19)国家知识产权局
(12)发明 专利申请
(10)申请公布号
(43)申请公布日
(21)申请 号 202210158539.4
(22)申请日 2022.02.21
(71)申请人 哈尔滨工业大 学 (深圳)
地址 518000 广东省深圳市南 山区桃源街
道深圳大 学城哈尔滨工业大 学校区
(72)发明人 陈勇勇 赵晓佳 徐婷婷
(74)专利代理 机构 广州嘉权专利商标事务所有
限公司 4 4205
专利代理师 洪铭福
(51)Int.Cl.
G06V 10/40(2022.01)
G06V 10/762(2022.01)
G06V 10/82(2022.01)
G06K 9/62(2022.01)
G06N 3/04(2006.01)
(54)发明名称
一种多视图子空间聚类方法、 装置、 设备及
存储介质
(57)摘要
本实施例提供一种多视图子空间聚类方法、
装置、 设备及存储介质, 属于模式识别技术领域。
该方法包括: 通过对多视图数据进行特征提取,
得到数据特征矩阵; 对数据特征矩阵进行自表示
处理, 得到多视图数据的自表示矩阵; 根据 自表
示矩阵构造多视图数据的第一表 示张量; 对第一
表示张量进行张量奇异值分解, 得到第二表示张
量; 基于第二表示张量计算得到多视图数据的亲
和度矩阵; 利用聚谱类算法对亲和度矩阵进行分
割, 得到子空间聚类结果。 本申请能够通过一步
化的张量低秩方法对多视图数据进行聚类, 以提
升多视图子空间聚类方法的鲁棒 性与准确率。
权利要求书3页 说明书13页 附图2页
CN 114612671 A
2022.06.10
CN 114612671 A
1.一种多视图子空间聚类方法, 其特 征在于, 包括:
对多视图数据进行 特征提取, 得到数据特 征矩阵;
对所述数据特 征矩阵进行自表示处 理, 得到所述多视图数据的自表示矩阵;
根据所述自表示矩阵构造所述多视图数据的第一表示张量;
对所述第一表示张量进行张量奇异值分解, 得到第二表示张量;
基于所述第二表示张量计算得到所述多视图数据的亲和度矩阵;
利用聚谱类算法对所述亲和度矩阵进行分割, 得到 子空间聚类结果。
2.根据权利要求1所述的一种 多视图子空间聚类方法, 其特征在于, 所述对所述数据 特
征矩阵进行自表示处 理, 得到所述多视图数据的自表示矩阵, 包括:
获取所述多视图数据的数据特 征矩阵Xv;
利用下述公式对所述数据特征矩阵进行自表示处理, 得到所述多视图数据的自表示矩
阵Zv:
Xv=XvZv+Ev, v=1,2, …,V;
其中, V表示所述多视图数据中的视图数量, Xv表示第v个视图中的所述数据特征矩阵,
Zv表示所述第v个视图中的所述自表示矩阵, Ev表示所述第v个视图中的噪声矩阵。
3.根据权利要求2所述的一种 多视图子空间聚类方法, 其特征在于, 所述根据 所述自表
示矩阵构造所述多视图数据的第一表示张量, 包括:
将得到的V个自表示矩阵(Z1,Z2,…,ZV)分别作为 正面切片;
利用下述公式构造所述多视图数据的第一表示张量
其中, Φ(·)用于将所述V个自表示矩阵作为所述正面切片进行合并, 以构造所述多视
图数据的所述第一表示张量
4.根据权利要求3所述的一种 多视图子空间聚类方法, 其特征在于, 所述对所述第 一表
示张量进行张量奇异值分解, 得到第二表示张量, 包括:
获取所述第一表示张量
利用下述公式对所述第一表示张量
进行低秩约束处理, 得到所述多视图数据的第二
表示张量
其中, 所述第一表示张量
经过张量奇异值分解被定 义为三个矩阵张量的乘积形式,
表示第一正交张量,
表示第二正交张量,
表示对所述第二正交张量的转置,
和
表示由张量特 征值构成的对角张量, n1、 n2、 n3分别表示所述第一表示张量
的三个维度值。
5.根据权利要求1至4任一项所述的一种多视 图子空间聚类方法, 其特征在于, 所述基
于所述第二表示张量计算得到所述多视图数据的亲和度矩阵, 包括:
利用下述公式计算所述多视图数据的优化目标函数:权 利 要 求 书 1/3 页
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2s.t.Xv=XvZv+Ev, v=1,2, …,V;
E=[E1; E2;…; EV], AT1=1, 0≤A≤1;
其中,
表示所述第一表示张量, E表示由V个视图构成的噪声矩阵, A表示亲和度矩阵,
表示核范数, V表示输入的视图数量, α表示第一惩罚参数, tr( ·)表示求解矩阵的迹,
LA表示所述亲和度矩阵的图拉普拉斯矩阵, s.t.表示所述优化目标函数 需要满足的约 束条
件, Zv表示第v个视图中 的所述自表示矩阵, β 表示对应于所述亲和度矩阵的第二惩罚参数,
γ表示对应于所述噪声矩阵的第三惩罚参数, Xv表示所述第v个视图中的所述数据特征矩
阵;
根据所述优化目标函数 得到所述多视图数据的所述亲和度矩阵。
6.根据权利要求5所述的一种 多视图子空间聚类方法, 其特征在于, 所述根据 所述优化
目标函数 得到所述多视图数据的所述亲和度矩阵, 包括:
采用交替方向乘子法求 解所述优化目标函数的最优化 参数;
根据所述 最优化参数求解所述多视图数据的亲和度矩阵。
7.一种多视图子空间聚类装置, 其特 征在于, 包括:
特征提取模块, 用于对多视图数据进行 特征提取, 得到数据特 征矩阵;
自表示处理模块, 用于对所述数据特征矩阵进行自表示处理, 得到所述多视 图数据的
自表示矩阵;
表示张量构造模块, 用于根据所述自表示矩阵构造所述多视图数据的第一表示张量;
张量奇异值分解模块, 用于对所述第一表示张量进行张量奇异值分解, 得到第二表示
张量;
亲和度矩阵计算模块, 用于基于所述第 二表示张量计算得到所述多视图数据的亲和度
矩阵;
子空间聚类模块, 用于利用聚谱类算法对所述亲和度矩阵进行分割, 得到子空间聚类
结果。
8.根据权利要求7所述的一种 多视图子空间聚类装置, 其特征在于, 所述张量奇异值分
解模块, 用于对所述第一表示张量进行张量奇异值分解, 得到第二表示张量, 包括:
获取所述多视图数据的数据特 征矩阵Xv;
利用下述公式对所述数据特征矩阵进行自表示处理, 得到所述多视图数据的自表示矩
阵Zv:
Xv=XvZv+Ev, v=1,2, …,V;
其中, V表示所述多视图数据中的视图数量, Xv表示第v个视图中的所述数据特征矩阵,
Zv表示所述第v个视图中的所述自表示矩阵, Ev表示所述第v个视图中的噪声矩阵。
9.一种计算机设备, 其特征在于, 所述一种计算机设备包括存储器和 处理器, 其中, 所
述存储器中存储有计算机程序, 所述计算机程序被所述处理器执行时所述处理器用于执
行:权 利 要 求 书 2/3 页
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专利 一种多视图子空间聚类方法、装置、设备及存储介质
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