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专利号: 2017108177770
申请人: 山东师范大学
专利类型:发明专利
专利状态:无效专利
更新日期:2026-04-09
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种多尺度鼠标轨迹特征提取方法,其特征在于,包括;

采集人为和机器模拟的鼠标轨迹,得到鼠标轨迹表达,将鼠标轨迹表达分为训练集和测试集;

所述采集鼠标轨迹,经过脱敏处理后,得到若干鼠标轨迹点,每个鼠标轨迹点均具有坐标,以及采集该鼠标轨迹点的时间值;

对训练集数据首先进行基准尺度特征提取,在基准尺度特征的基础上,选取每一基准尺度特征对应的细分尺度特征,同时提取鼠标轨迹中的局部轨迹特征;

采用分层随机森林选取所述基准尺度特征、细分尺度特征和局部轨迹特征中的优势特征;

利用所述优势特征,以训练集为样本构造并行投票决策树,并对测试集中人为和机器模拟的鼠标轨迹进行分类识别;

所述选取基准尺度特征、细分尺度特征和局部轨迹特征中的优势特征包括:采用分层随机森林的第一层,得到基准尺度特征对鼠标轨迹分类识别的重要性排名;

将基准尺度特征、细分尺度特征以及局部轨迹特征组成矩阵X,输入分层随机森林的第二层,得到所有特征对鼠标轨迹分类识别的重要性排名;

根据协方差矩阵的特征值,对所述矩阵X进行降维,得到优势特征。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,对训练集数据首先进行基准尺度特征提取包括:对鼠标轨迹表达进行以概念为数据尺度的分层划分,得到子数据集,每一层数据尺度中的所有子数据集构成该层的基准尺度数据集,根据基准尺度数据集提取基准尺度特征,所述基准尺度特征至少包括鼠标移动速度、角度、距离和时间中的一种。

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,选取每一基准尺度特征对应的细分尺度特征包括:针对鼠标移动速度,选取细分尺度特征至少包括:最大值、最小值、均值、极差、方差、标准差、中位数、众数、众数的个数、水平方向速率、竖直方向速率、切向速率、切向加速度中的一种;

针对鼠标移动角度,选取细分尺度特征至少包括:角度变化率、最大值、最小值、均值、极差、方差、标准差、中位数、众数、众数的个数、角速度、曲率、曲率变化率;

针对鼠标移动距离,选取细分尺度特征至少包括:两点间距离、移动距离、直线度、路径抖动、最大值、最小值、均值、极差、方差、标准差、中位数、众数、众数的个数;

针对鼠标移动时间,选取细分尺度特征至少包括:找到目标点所用的时间、完成时间、两点间时间差、以及两点间时间差的最小值、均值、极差、方差、标准差、中位数、众数、众数的个数。

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,提取鼠标轨迹表达中的局部轨迹特征包括:提取鼠标轨迹表达中的起始端特征和末尾端特征,所述起始端特征采用时间表示,末尾端特征采用距离回溯表示。

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,起始端和末尾端的定义方法为:鼠标轨迹点数为N,分别选择鼠标轨迹表达的前k%个轨迹点作为鼠标轨迹起始端,m%个轨迹点作为轨迹末尾端,其中k和m为根据交叉验证实验取得的超参数。

6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,利用所述优势特征,以训练集为样本构造决策树包括:将训练集分散到多个目标上,每一目标具有若干训练集数据;

根据本地数据集的信息增益选择每个目标上的top-k属性,然后在各个目标上交换已选属性的索引,建立本地投票排名,从本地投票排名中选择前2k个属性;

合并全局top-2k属性的直方图,根据全局数据信息增益,确定最佳属性及其分割点,完成决策树的构造。

7.一种存储装置,其特征在于,存储有多条指令,所述指令由处理器加载并执行以下处理:获取鼠标轨迹表达,将鼠标轨迹表达分为训练集和测试集;

对训练集数据首先进行基准尺度特征提取,在基准尺度特征的基础上,选取每一基准尺度特征对应的细分尺度特征,同时提取鼠标轨迹中的局部轨迹特征;

采用分层随机森林选取所述基准尺度特征、细分尺度特征和局部轨迹特征中的优势特征;

利用所述优势特征,以训练集为样本构造并行投票决策树,并对测试集中的鼠标轨迹进行分类识别。

8.一种多尺度鼠标轨迹特征提取系统,其特征在于,包括鼠标轨迹采集装置,用于采集鼠标轨迹;与鼠标轨迹采集装置相连的处理器和存储装置,处理器用于实现各指令,存储装置用于存储多条指令,所述指令由处理器加载并执行以下处理:获取鼠标轨迹表达,将鼠标轨迹表达分为训练集和测试集;对训练集数据首先进行基准尺度特征提取,在基准尺度特征的基础上,选取每一基准尺度特征对应的细分尺度特征,同时提取鼠标轨迹表达中的局部轨迹特征;

采用分层随机森林选取所述基准尺度特征、细分尺度特征和局部轨迹特征中的优势特征;

利用所述优势特征,以训练集为样本构造并行投票决策树,并对测试集中的鼠标轨迹进行分类识别;

处理器还连接有显示单元,用于对分类识别结果做显示。