Page 354 - 《软件学报》2021年第10期

3326 Journal of Software 软件学报 Vol.32, No.10, October 2021

i=280,j=426 代入,分别使用 2 个连续 ADU 匹配(k=2)、3 个连续 ADU 匹配(k=3),可计算得到在这两种匹配长度
下,分别使用 HHTF 方法和 Reed 方法修正 ADU 长度后,在大型指纹库进行视频匹配时的理论结果,见表 1.
Table 1 Theoretical comparison of continuous ADUs matching results
表 1 连续 ADU 匹配结果理论比较
长度指纹修正方法 k 准确率 查准率 查全率 假阳率
6
2 99.9997% 65.70% 100% 2.5410
HHTF
3 100% 100% 100% 0%
6
2 49.58% 9.6410 100% 50.41%
Reed
3 99.89% 0.47% 100% 0.10%
由表 1 可见:使用 HHTF 方法修正 ADU 长度后进行视频识别,只需要 3 个连续 ADU 就可以达到准确率、
查准率、查全率为 100%,假阳率为 0.
3.5 加密视频识别方法在大型模拟指纹库中的实测结果和分析

为了验证表 1 给出的理论评估值的正确性,用真实数据在大型模拟指纹库中进行了匹配识别,分别使用 2
个和 3 个连续 ADU 匹配,得到了 277 个真实视频在 20 万级模拟指纹库中匹配的预测结果样例数,见表 2.

Table 2 Number of prediction results obtained from a large simulated fingerprint database
表 2 大型模拟指纹库中得到的预测结果样例数
长度指纹修正方法 k TP FP FN TN
2 277 2 404 0 56 969 848
HHTF
3 277 0 0 56 972 252
2 277 18 157 668 0 38 814 584
Reed
3 277 1 407 324 0 55 564 928
将表 2 结果代入准确率、查准率、查全率和假阳率的公式(1)~公式(4),可以得到表 3 的实验结果.
Table 3 Results of continuous ADU matching experiments in a large simulated fingerprint database
表 3 大型模拟指纹库中连续 ADU 匹配实验结果
长度指纹修正方法 k 准确率 查准率 查全率 假阳率
5
2 99.9958% 10.33% 100% 4.2210
HHTF
3 100% 100% 100% 0%
2 68.1291% 1.5310 100% 31.87%
5
Reed
3 97.5298% 0.0197% 100% 2.47%
对比表 1 和表 3 的结果可见,理论分析结果与在大型模拟指纹库中的实测结果很接近.有些差别是因为:理
论分析为了简化使用了 ADU 长度均值的匹配概率,而实测中使用的是 ADU 长度的真实值去匹配.
对实验结果作进一步比较分析,可以确定 HHTF 修正方法应用到大规模指纹库中进行加密视频识别算法
的有效性.
(1) 准确率:使用两个连续 ADU 进行匹配获得的准确率 Reed 方法较低,HHTF 方法较高,使用 3 个连续
ADU 进行匹配后准确率都较高,其中,使用 HHTF 方法的准确率非常接近 100%.这说明准确率指标在
大型数据库中达标并不困难,该指标对不同算法的区分度不够;
(2) 查准率:查准率指标差别很大,总体上,使用 HHTF 方法的查准率高于使用 Reed 方法,使用 3 个连续
ADU 匹配后,HHTF 方法的查准率为 100%,但是使用 Reed 方法的查准率很低.这是因为,在大型指纹
库中,使用 Reed 方法后得到的 FP 样例远远大于 HHTF 方法,这导致使用 Reed 方法的视频匹配在大
型数据库中的查准率较差.由此可见,大型指纹库中的查准率是一个重要的有区分度的指标;
(3) 查全率:两种方法的查全率都很高.这说明,查全率指标对设计合理的识别算法来说并没有区分度,现
有文献大都以查全率作为评估指标并不合理;
(4) 假阳率:Reed 方法的假阳率远大于 HHTF 方法,当使用 3 个连续 ADU 识别时,HHTF 方法的假阳率指
标为 0,而 Reed 方法的假阳率仍然不能满足识别要求.这也是因为使用 Reed 方法后得到 FP 样例在大