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      一種基于多跟蹤點(diǎn)的人體動(dòng)作識(shí)別方法

      文檔序號(hào):6363889閱讀:302來源:國(guó)知局
      專利名稱:一種基于多跟蹤點(diǎn)的人體動(dòng)作識(shí)別方法
      技術(shù)領(lǐng)域
      本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域,更具體地說,涉及一種基于多跟蹤點(diǎn)的人體動(dòng)作識(shí) 別方法。
      背景技術(shù)
      隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,人們可以通過使用計(jì)算機(jī)來完成很多高難度的工作。通 過結(jié)合計(jì)算機(jī)來對(duì)人體動(dòng)作進(jìn)行準(zhǔn)確識(shí)別,可廣泛應(yīng)用于智能人機(jī)交互、視頻監(jiān)控和數(shù)字 娛樂等領(lǐng)域,是目前計(jì)算機(jī)視覺與模式識(shí)別領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。在某些虛擬現(xiàn)實(shí)的領(lǐng)域中,如 數(shù)字娛樂,通常需要計(jì)算機(jī)一方面向人的感官傳送刺激信號(hào),另一方面接收操作者的反應(yīng), 如體態(tài)姿勢(shì)的變動(dòng)等,然后根據(jù)這些人體本身位置和狀態(tài)的變換來調(diào)整刺激信號(hào)。因此,需 要準(zhǔn)確地對(duì)人體動(dòng)作或姿態(tài)進(jìn)行識(shí)別。目前一些利用動(dòng)作進(jìn)行識(shí)別控制的方法都是基于傳統(tǒng)的圖像識(shí)別方法,通過攝像 頭拍攝人體的行為姿態(tài)或動(dòng)作,對(duì)拍攝的圖像進(jìn)行分析處理,利用相應(yīng)的識(shí)別算法進(jìn)行識(shí) 另|J,判斷出人體的行為姿態(tài)或動(dòng)作。此種方法一方面需要相當(dāng)大的存儲(chǔ)空間以存放拍攝的 圖像,另一方面也需要非常優(yōu)化的算法來精確識(shí)別人體姿態(tài)或動(dòng)作。針對(duì)上述傳統(tǒng)方法的缺陷,發(fā)展了一種基于加速度傳感器來識(shí)別人手動(dòng)作的方 式。該技術(shù)使用了加速度傳感器和陀螺儀,一般是將加速度傳感器和陀螺儀放置在手柄中。 任天堂公司的Wii Sport產(chǎn)品即采用了這樣一種實(shí)時(shí)捕捉人體運(yùn)動(dòng)信息的技術(shù),該公司產(chǎn) 品的手柄里面包含了重力傳感器,陀螺儀這兩個(gè)重要設(shè)備,其中重力傳感器用于捕獲人體 運(yùn)動(dòng)的加速度信息,陀螺儀用于捕獲人體運(yùn)動(dòng)的方向信息。通過藍(lán)牙信號(hào),手柄可以將加速 度信息和運(yùn)動(dòng)方向信息傳遞給終端計(jì)算機(jī),終端計(jì)算機(jī)通過加速度信息和運(yùn)動(dòng)方向信息就 可以建模人體運(yùn)動(dòng)的動(dòng)作。由手柄發(fā)送手部運(yùn)動(dòng)的數(shù)據(jù),在健身娛樂時(shí)存在多方面的問題, 比如1、不能進(jìn)行身體位置多個(gè)部位的跟蹤,因此也就無法對(duì)娛樂健身者的整體身體運(yùn) 動(dòng)做出分析;2、發(fā)送的只有運(yùn)動(dòng)信息而無空間位置坐標(biāo)信息,因此不能真實(shí)的反應(yīng)出人體的運(yùn) 動(dòng)情況;3、由于無人體部位的空間位置坐標(biāo)信息,因此不能對(duì)人體部位運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行跟 蹤,更無法對(duì)人體姿態(tài)進(jìn)行定位和描述;4、手柄需要電源,在沒有電源或者沒有手柄的情況下,根本不能使用。從真實(shí)運(yùn)動(dòng)健身的需求來說,這種技術(shù)只能用作于游戲,只能簡(jiǎn)單地識(shí)別人體的 手部動(dòng)作,而不能用于運(yùn)動(dòng)健身。

      發(fā)明內(nèi)容
      本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于,針對(duì)現(xiàn)有人體動(dòng)作識(shí)別方法技術(shù)的上述無法記錄 人體多個(gè)部位的位置以及運(yùn)動(dòng)信息的缺陷,提供一種基于多跟蹤點(diǎn)人體動(dòng)作或姿態(tài)的直接識(shí)別方法。 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是在人體或相關(guān)運(yùn)動(dòng)器材上設(shè)置多個(gè) 跟蹤點(diǎn),記錄每個(gè)跟蹤點(diǎn)不同時(shí)刻的位置數(shù)據(jù),對(duì)其進(jìn)行分析計(jì)算每個(gè)跟蹤點(diǎn)的相應(yīng)動(dòng)作 數(shù)據(jù),從而識(shí)別出待測(cè)人體的運(yùn)動(dòng)動(dòng)作或人體姿態(tài)。本發(fā)明提供了一種基于多跟蹤點(diǎn)的人體動(dòng)作識(shí)別方法,包括以下步驟Sl 基于需要判斷的動(dòng)作要求,在待測(cè)人體或運(yùn)動(dòng)器材上設(shè)置至少一個(gè)跟蹤點(diǎn);S2 對(duì)每個(gè)跟蹤點(diǎn)不同時(shí)刻的空間位置進(jìn)行采集,并記錄為該跟蹤點(diǎn)對(duì)應(yīng)的一組 數(shù)據(jù)點(diǎn);S3:利用上述每個(gè)跟蹤點(diǎn)對(duì)應(yīng)的一組數(shù)據(jù)點(diǎn)的空間位置數(shù)據(jù),基于需要判斷的動(dòng) 作要求,計(jì)算每個(gè)跟蹤點(diǎn)的相應(yīng)動(dòng)作數(shù)據(jù);S4 根據(jù)每個(gè)跟蹤點(diǎn)的相應(yīng)動(dòng)作數(shù)據(jù),識(shí)別出待測(cè)人體的運(yùn)動(dòng)動(dòng)作。在本發(fā)明所述的基于多跟蹤點(diǎn)的人體動(dòng)作識(shí)別方法中,所述步驟S3還包括利用 上述每個(gè)跟蹤點(diǎn)對(duì)應(yīng)的一組數(shù)據(jù)點(diǎn)的空間位置數(shù)據(jù),基于需要判斷的動(dòng)作要求,計(jì)算不同 跟蹤點(diǎn)之間的位置關(guān)系數(shù)據(jù)。在本發(fā)明所述的基于多跟蹤點(diǎn)的人體動(dòng)作識(shí)別方法中,所述步驟S4還包括根據(jù) 每個(gè)跟蹤點(diǎn)的相應(yīng)動(dòng)作數(shù)據(jù)以及不同跟蹤點(diǎn)之間的位置關(guān)系數(shù)據(jù),識(shí)別出待測(cè)人體的運(yùn)動(dòng) 動(dòng)作。在本發(fā)明所述的基于多跟蹤點(diǎn)的人體動(dòng)作識(shí)別方法中,所述步驟Sl還包括基于 需要判斷的人體姿態(tài)要求,在待測(cè)人體或運(yùn)動(dòng)器材上設(shè)置至少兩個(gè)跟蹤點(diǎn);所述步驟S3還 包括利用上述每個(gè)跟蹤點(diǎn)對(duì)應(yīng)的一組數(shù)據(jù)點(diǎn)的空間位置數(shù)據(jù),基于需要判斷的人體姿態(tài) 要求,計(jì)算每個(gè)跟蹤點(diǎn)的相應(yīng)動(dòng)作數(shù)據(jù)以及不同跟蹤點(diǎn)之間的位置關(guān)系數(shù)據(jù);所述步驟S4 還包括根據(jù)每個(gè)跟蹤點(diǎn)的相應(yīng)動(dòng)作數(shù)據(jù)以及不同跟蹤點(diǎn)之間的位置關(guān)系數(shù)據(jù),識(shí)別出待 測(cè)人體的人體姿態(tài)。在本發(fā)明所述的基于多跟蹤點(diǎn)的人體動(dòng)作識(shí)別方法中,所述步驟S4還包括根據(jù) 每個(gè)跟蹤點(diǎn)的相應(yīng)動(dòng)作數(shù)據(jù)以及不同跟蹤點(diǎn)之間的位置關(guān)系數(shù)據(jù),識(shí)別出待測(cè)人體的人體 姿態(tài)保持情況。在本發(fā)明所述的基于多跟蹤點(diǎn)的人體動(dòng)作識(shí)別方法中,計(jì)算每個(gè)跟蹤點(diǎn)的相應(yīng)動(dòng) 作數(shù)據(jù),包括計(jì)算位移、速度、加速度和/或作用力大小。在本發(fā)明所述的基于多跟蹤點(diǎn)的人體動(dòng)作識(shí)別方法中,還包括步驟S5 利用所述 每個(gè)跟蹤點(diǎn)對(duì)應(yīng)的一組數(shù)據(jù)點(diǎn)的空間位置數(shù)據(jù),描繪出每個(gè)跟蹤點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡。在本發(fā)明所述的基于多跟蹤點(diǎn)的人體動(dòng)作識(shí)別方法中,所述步驟S2進(jìn)一步包括 將采集的每個(gè)跟蹤點(diǎn)對(duì)應(yīng)的一組數(shù)據(jù)點(diǎn)都表示為三元組(X,ι, Z),其中X代表數(shù)據(jù)點(diǎn)在X 軸的位置,所述X軸為第一水平方向,且χ值增大代表跟蹤點(diǎn)位置右移;y代表數(shù)據(jù)點(diǎn)在Y軸 的位置,所述Y軸為垂直方向,且y值增大代表跟蹤點(diǎn)位置上移;ζ代表數(shù)據(jù)點(diǎn)在Z軸的位 置,所述Z軸為與第一水平方向垂直的第二水平方向,且ζ值增大代表跟蹤點(diǎn)位置前移。在本發(fā)明所述的基于多跟蹤點(diǎn)的人體動(dòng)作識(shí)別方法中,需要判斷的動(dòng)作從以下一 組動(dòng)作中選擇平移、下蹲、跳起、跑步、擊球、拳擊、踢足球和跳舞。在本發(fā)明所述的基于多跟蹤點(diǎn)的人體動(dòng)作識(shí)別方法中,當(dāng)判斷待測(cè)人體是否發(fā)生 平移或下蹲動(dòng)作時(shí),包括以下步驟
      Al 在待測(cè)人體上設(shè)置至少一個(gè)跟蹤點(diǎn);A2 對(duì)跟蹤點(diǎn)不同時(shí)刻的空間位置進(jìn)行采集,并記錄為該跟蹤點(diǎn)對(duì)應(yīng)的一組數(shù)據(jù) 點(diǎn)U” Ii, Zi);其中,i代表不同時(shí)間,數(shù)據(jù)點(diǎn)(X(l,y0, z0)為開始時(shí)刻該跟蹤點(diǎn)的位置;A3 對(duì)上述數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行分析;當(dāng)Yi-Y0 < Cl1,其中Cl1為預(yù)設(shè)閾值,則該跟蹤點(diǎn)位置 下移,即待測(cè)人體發(fā)生了下蹲動(dòng)作,下蹲距離為IyiItJ ;當(dāng)Zi_Z。>0,則該跟蹤點(diǎn)位置前 移,即待測(cè)人體發(fā)生了前移動(dòng)作,當(dāng)Zi-Z。< 0,則待測(cè)人體發(fā)生了后移動(dòng)作,且移動(dòng)距離為
      Zi-Z0 ;當(dāng)Xi-X0 > 0,則該跟蹤點(diǎn)位置右移,即待測(cè)人體發(fā)生了右移動(dòng)作,當(dāng)Xi-X0 < 0,則 待測(cè)人體發(fā)生了左移動(dòng)作,且移動(dòng)距離為k-x。l。在本發(fā)明所述的基于多跟蹤點(diǎn)的人體動(dòng)作識(shí)別方法中,當(dāng)判斷待測(cè)人體是否發(fā)生 平移或下蹲動(dòng)作時(shí),所述步驟Al中,在待測(cè)人體戴的帽子上設(shè)置一個(gè)跟蹤點(diǎn)。在本發(fā)明所述的基于多跟蹤點(diǎn)的人體動(dòng)作識(shí)別方法中,當(dāng)判斷待測(cè)人體是否發(fā)生 跳起的動(dòng)作時(shí),包括以下步驟Bl 在待測(cè)人體上設(shè)置至少一個(gè)跟蹤點(diǎn);B2 對(duì)跟蹤點(diǎn)不同時(shí)刻的空間位置進(jìn)行采集,并記錄為該跟蹤點(diǎn)對(duì)應(yīng)的一組數(shù)據(jù) 點(diǎn)(X” Ii, Zi);其中,i代表不同時(shí)間,數(shù)據(jù)點(diǎn)(X(l,y0, Z0)為開始時(shí)刻該跟蹤點(diǎn)的位置;B3 對(duì)上述數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行分析;實(shí)時(shí)計(jì)算頭部豎直方向上的速度Viy = (Yi-Y^1)A, 其中T為由檢驗(yàn)裝置決定的預(yù)設(shè)值,當(dāng)Viy > ν,其中ν為根據(jù)平時(shí)運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)得到的預(yù)設(shè)值, 則記錄下該時(shí)刻跟蹤點(diǎn)的位置信息,記為開始數(shù)據(jù)點(diǎn)(xk,yk,zk);B4 計(jì)算各個(gè)時(shí)刻的Z = ^Oc, +(y,-yk)2 +(Z1 -Zk)2,若L大于預(yù)設(shè)閾值,則待
      測(cè)人體發(fā)生了跳起的動(dòng)作。在本發(fā)明所述的基于多跟蹤點(diǎn)的人體動(dòng)作識(shí)別方法中,當(dāng)判斷待測(cè)人體是否發(fā)生 跑步動(dòng)作時(shí),包括以下步驟Cl 在待測(cè)人體腿部設(shè)置至少一個(gè)跟蹤點(diǎn);C2 對(duì)跟蹤點(diǎn)不同時(shí)刻的空間位置進(jìn)行采集,并記錄為該跟蹤點(diǎn)對(duì)應(yīng)的一組數(shù)據(jù) 點(diǎn)U” Ii, Zi);其中,i代表不同時(shí)間,數(shù)據(jù)點(diǎn)(X(l,y0, z0)為開始時(shí)刻該跟蹤點(diǎn)的位置;C3 對(duì)上述數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行分析;每個(gè)時(shí)刻檢查yi;與Yw^h的關(guān)系,當(dāng)yi+1 < Yi且Yi > Yi-!時(shí),則Yi為跟蹤點(diǎn)在Y軸方向上的最高點(diǎn);記錄一段時(shí)間T內(nèi),跟蹤點(diǎn)經(jīng)歷的最高點(diǎn) 次數(shù)為n,則得到跑步時(shí)的頻率f = η/Τ ;從某時(shí)刻開始,記錄其后一段時(shí)間內(nèi)的η個(gè)位置最
      權(quán)利要求
      一種基于多跟蹤點(diǎn)的人體動(dòng)作識(shí)別方法,其特征在于,包括以下步驟S1基于需要判斷的動(dòng)作要求,在待測(cè)人體或運(yùn)動(dòng)器材上設(shè)置至少一個(gè)跟蹤點(diǎn);S2對(duì)每個(gè)跟蹤點(diǎn)不同時(shí)刻的空間位置進(jìn)行采集,并記錄為該跟蹤點(diǎn)對(duì)應(yīng)的一組數(shù)據(jù)點(diǎn);S3利用上述每個(gè)跟蹤點(diǎn)對(duì)應(yīng)的一組數(shù)據(jù)點(diǎn)的空間位置數(shù)據(jù),基于需要判斷的動(dòng)作要求,計(jì)算每個(gè)跟蹤點(diǎn)的相應(yīng)動(dòng)作數(shù)據(jù);S4根據(jù)每個(gè)跟蹤點(diǎn)的相應(yīng)動(dòng)作數(shù)據(jù),識(shí)別出待測(cè)人體的運(yùn)動(dòng)動(dòng)作。
      2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多跟蹤點(diǎn)的人體動(dòng)作識(shí)別方法,其特征在于,所述步驟 S3還包括利用上述每個(gè)跟蹤點(diǎn)對(duì)應(yīng)的一組數(shù)據(jù)點(diǎn)的空間位置數(shù)據(jù),基于需要判斷的動(dòng)作 要求,計(jì)算不同跟蹤點(diǎn)之間的位置關(guān)系數(shù)據(jù)。
      3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于多跟蹤點(diǎn)的人體動(dòng)作識(shí)別方法,其特征在于,所述步驟 S4還包括根據(jù)每個(gè)跟蹤點(diǎn)的相應(yīng)動(dòng)作數(shù)據(jù)以及不同跟蹤點(diǎn)之間的位置關(guān)系數(shù)據(jù),識(shí)別出 待測(cè)人體的運(yùn)動(dòng)動(dòng)作。
      4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多跟蹤點(diǎn)的人體動(dòng)作識(shí)別方法,其特征在于,所述步驟Sl還包括基于需要判斷的人體姿態(tài)要求,在待測(cè)人體或運(yùn)動(dòng)器材上設(shè)置至 少兩個(gè)跟蹤點(diǎn);所述步驟S3還包括利用上述每個(gè)跟蹤點(diǎn)對(duì)應(yīng)的一組數(shù)據(jù)點(diǎn)的空間位置數(shù)據(jù),基于需 要判斷的人體姿態(tài)要求,計(jì)算每個(gè)跟蹤點(diǎn)的相應(yīng)動(dòng)作數(shù)據(jù)以及不同跟蹤點(diǎn)之間的位置關(guān)系 數(shù)據(jù);所述步驟S4還包括根據(jù)每個(gè)跟蹤點(diǎn)的相應(yīng)動(dòng)作數(shù)據(jù)以及不同跟蹤點(diǎn)之間的位置關(guān) 系數(shù)據(jù),識(shí)別出待測(cè)人體的人體姿態(tài)。
      5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于多跟蹤點(diǎn)的人體動(dòng)作識(shí)別方法,其特征在于,所述步驟 S4還包括根據(jù)每個(gè)跟蹤點(diǎn)的相應(yīng)動(dòng)作數(shù)據(jù)以及不同跟蹤點(diǎn)之間的位置關(guān)系數(shù)據(jù),識(shí)別出 待測(cè)人體的人體姿態(tài)保持情況。
      6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任意一項(xiàng)所述的基于多跟蹤點(diǎn)的人體動(dòng)作識(shí)別方法,其特征在 于,計(jì)算每個(gè)跟蹤點(diǎn)的相應(yīng)動(dòng)作數(shù)據(jù),包括計(jì)算位移、速度、加速度和/或作用力大小。
      7.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任意一項(xiàng)所述的基于多跟蹤點(diǎn)的人體動(dòng)作識(shí)別方法,其特征在 于,還包括步驟S5:利用所述每個(gè)跟蹤點(diǎn)對(duì)應(yīng)的一組數(shù)據(jù)點(diǎn)的空間位置數(shù)據(jù),描繪出每個(gè) 跟蹤點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡。
      8.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任意一項(xiàng)所述的基于多跟蹤點(diǎn)的人體動(dòng)作識(shí)別方法,其特征在 于,所述步驟S2進(jìn)一步包括將采集的每個(gè)跟蹤點(diǎn)對(duì)應(yīng)的一組數(shù)據(jù)點(diǎn)都表示為三元組(X, y,ζ),其中χ代表數(shù)據(jù)點(diǎn)在X軸的位置,所述X軸為第一水平方向,且χ值增大代表跟蹤點(diǎn) 位置右移;y代表數(shù)據(jù)點(diǎn)在Y軸的位置,所述Y軸為垂直方向,且y值增大代表跟蹤點(diǎn)位置上 移;ζ代表數(shù)據(jù)點(diǎn)在Z軸的位置,所述Z軸為與第一水平方向垂直的第二水平方向,且ζ值 增大代表跟蹤點(diǎn)位置前移。
      9.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任意一項(xiàng)所述的基于多跟蹤點(diǎn)的人體動(dòng)作識(shí)別方法,其特征在 于,需要判斷的動(dòng)作從以下一組動(dòng)作中選擇平移、下蹲、跳起、跑步、擊球、拳擊、踢足球和 跳舞。
      10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的基于多跟蹤點(diǎn)的人體動(dòng)作識(shí)別方法,其特征在于,當(dāng)判斷待測(cè)人體是否發(fā)生平移或下蹲動(dòng)作時(shí),包括以下步驟 Al 在待測(cè)人體上設(shè)置至少一個(gè)跟蹤點(diǎn);A2 對(duì)跟蹤點(diǎn)不同時(shí)刻的空間位置進(jìn)行采集,并記錄為該跟蹤點(diǎn)對(duì)應(yīng)的一組數(shù)據(jù)點(diǎn) (xi; Yi, Zi);其中,i代表不同時(shí)間,數(shù)據(jù)點(diǎn)(X(l,y0, z0)為開始時(shí)刻該跟蹤點(diǎn)的位置;A3 對(duì)上述數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行分析;當(dāng)Yi-Y0 < Cl1,其中Cl1為預(yù)設(shè)閾值,則該跟蹤點(diǎn)位置下移, 即待測(cè)人體發(fā)生了下蹲動(dòng)作,下蹲距離為IyiItJ ;當(dāng)Zi_Z。>0,則該跟蹤點(diǎn)位置前移,即待 測(cè)人體發(fā)生了前移動(dòng)作,當(dāng)Zi-Z。<0,則待測(cè)人體發(fā)生了后移動(dòng)作,且移動(dòng)距離為|zi-z。| ; 當(dāng)Xi-X0 > 0,則該跟蹤點(diǎn)位置右移,即待測(cè)人體發(fā)生了右移動(dòng)作,當(dāng)Xi_X。< 0,則待測(cè)人體 發(fā)生了左移動(dòng)作,且移動(dòng)距離為|Xi_X。|。
      11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的基于多跟蹤點(diǎn)的人體動(dòng)作識(shí)別方法,其特征在于,所述步 驟Al中,在待測(cè)人體戴的帽子上設(shè)置一個(gè)跟蹤點(diǎn)。
      12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的基于多跟蹤點(diǎn)的人體動(dòng)作識(shí)別方法,其特征在于,當(dāng)判斷待 測(cè)人體是否發(fā)生跳起的動(dòng)作時(shí),包括以下步驟Bl 在待測(cè)人體上設(shè)置至少一個(gè)跟蹤點(diǎn);B2 對(duì)跟蹤點(diǎn)不同時(shí)刻的空間位置進(jìn)行采集,并記錄為該跟蹤點(diǎn)對(duì)應(yīng)的一組數(shù)據(jù)點(diǎn) (xi; Yi, Zi);其中,i代表不同時(shí)間,數(shù)據(jù)點(diǎn)(X(l,y0, z0)為開始時(shí)刻該跟蹤點(diǎn)的位置;B3 對(duì)上述數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行分析;實(shí)時(shí)計(jì)算頭部豎直方向上的速度Viy= (yi-ygVT,其中T 為由檢驗(yàn)裝置決定的預(yù)設(shè)值,當(dāng)Viy > V,其中V為根據(jù)平時(shí)運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)得到的預(yù)設(shè)值,則記錄 下該時(shí)刻跟蹤點(diǎn)的位置信息,記為開始數(shù)據(jù)點(diǎn)(xk,yk,Zk);B4 計(jì)算各個(gè)時(shí)刻的丄=^jiXi-Xkf+(yi-ykf+(Zi-ZkY,若L大于預(yù)設(shè)閾值,則待測(cè)人體發(fā)生了跳起的動(dòng)作。
      13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的基于多跟蹤點(diǎn)的人體動(dòng)作識(shí)別方法,其特征在于,當(dāng)判斷待 測(cè)人體是否發(fā)生跑步動(dòng)作時(shí),包括以下步驟Cl 在待測(cè)人體腿部設(shè)置至少一個(gè)跟蹤點(diǎn);C2 對(duì)跟蹤點(diǎn)不同時(shí)刻的空間位置進(jìn)行采集,并記錄為該跟蹤點(diǎn)對(duì)應(yīng)的一組數(shù)據(jù)點(diǎn) (Xi, Yi, Zi);其中,i代表不同時(shí)間,數(shù)據(jù)點(diǎn)(Xtl, y0, Z0)為開始時(shí)刻該跟蹤點(diǎn)的位置;C3 對(duì)上述數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行分析;每個(gè)時(shí)刻檢查yi,與yi+1、Yi^1的關(guān)系,當(dāng)yi+1 < Yi且Yi > Yi-!時(shí),則yi為跟蹤點(diǎn)在Y軸方向上的最高點(diǎn);記錄一段時(shí)間T內(nèi),跟蹤點(diǎn)經(jīng)歷的最高點(diǎn)次 數(shù)為n,則得到跑步時(shí)的頻率f = η/Τ ;從某時(shí)刻開始,記錄其后一段時(shí)間內(nèi)的η個(gè)位置最高點(diǎn)(y1;y2,…,yn),由此可以計(jì)算出跑步時(shí)上下運(yùn)動(dòng)的平均振幅為J = P + P:··· + ·^-力,其中h為跟蹤點(diǎn)的高度。
      14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的基于多跟蹤點(diǎn)的人體動(dòng)作識(shí)別方法,其特征在于,所述跟 蹤點(diǎn)設(shè)置在待測(cè)人體膝蓋上。
      15.根據(jù)權(quán)利要求9所述的基于多跟蹤點(diǎn)的人體動(dòng)作識(shí)別方法,其特征在于,當(dāng)判斷待 測(cè)人體的拳擊動(dòng)作時(shí),包括以下步驟Dl 至少在待測(cè)人體左右手上分別設(shè)置一個(gè)跟蹤點(diǎn),取X軸上數(shù)據(jù)較小的跟蹤點(diǎn)即左 手跟蹤點(diǎn)標(biāo)識(shí)為A跟蹤點(diǎn),另一個(gè)跟蹤點(diǎn)即右手跟蹤點(diǎn)標(biāo)識(shí)為B跟蹤點(diǎn);D2 對(duì)跟蹤點(diǎn)不同時(shí)刻的空間位置進(jìn)行采集,并記錄為跟蹤點(diǎn)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)點(diǎn)(xiA,yiA,ziA)和(xiB,yiB,ziB);其中,i代表不同時(shí)刻;D3 對(duì)上述數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行分析;根據(jù)跟蹤點(diǎn)在Z軸方向上的速度值判斷打拳動(dòng)作是否發(fā) 生;然后依據(jù)跟蹤點(diǎn)在其他兩個(gè)坐標(biāo)軸上的速度或位置來判斷拳形。
      16.根據(jù)權(quán)利要求9所述的基于多跟蹤點(diǎn)的人體動(dòng)作識(shí)別方法,其特征在于,當(dāng)判斷待 測(cè)人體的擊球動(dòng)作時(shí),包括以下步驟El 至少在待測(cè)人體手部設(shè)置一個(gè)跟蹤點(diǎn);E2 對(duì)跟蹤點(diǎn)不同時(shí)刻的空間位置進(jìn)行采集,并記錄為跟蹤點(diǎn)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)點(diǎn);E3 對(duì)上述數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行分析;根據(jù)跟蹤點(diǎn)在Y軸方向上的速度值判斷拋球動(dòng)作是否發(fā) 生,并根據(jù)跟蹤點(diǎn)在Z軸方向上的速度值判斷擊球動(dòng)作是否發(fā)生。
      17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的基于多跟蹤點(diǎn)的人體動(dòng)作識(shí)別方法,其特征在于,所述步 驟E3還包括根據(jù)跟蹤點(diǎn)在Y軸方向上的速度值和Z軸方向上的速度判斷削球動(dòng)作是否發(fā) 生;并根據(jù)跟蹤點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向與三坐標(biāo)平面的夾角判斷削球動(dòng)作對(duì)球運(yùn)動(dòng)的影響。
      18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的基于多跟蹤點(diǎn)的人體動(dòng)作識(shí)別方法,其特征在于,所述步 驟El還包括在所述待測(cè)人體頭部設(shè)置跟蹤點(diǎn)。
      19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的基于多跟蹤點(diǎn)的人體動(dòng)作識(shí)別方法,其特征在于,所述步 驟E3還包括根據(jù)所述手部上的跟蹤點(diǎn)與所述頭部上的跟蹤點(diǎn)的位置關(guān)系判斷是右手球 還是左手球。
      全文摘要
      本發(fā)明涉及一種基于多跟蹤點(diǎn)的人體動(dòng)作識(shí)別方法,包括以下步驟基于需要判斷的動(dòng)作要求,在待測(cè)人體或運(yùn)動(dòng)器材上設(shè)置至少一個(gè)跟蹤點(diǎn);對(duì)每個(gè)跟蹤點(diǎn)不同時(shí)刻的空間位置進(jìn)行采集,并記錄為該跟蹤點(diǎn)對(duì)應(yīng)的一組數(shù)據(jù)點(diǎn);利用上述每個(gè)跟蹤點(diǎn)對(duì)應(yīng)的一組數(shù)據(jù)點(diǎn)的空間位置數(shù)據(jù),基于需要判斷的動(dòng)作要求,計(jì)算每個(gè)跟蹤點(diǎn)的相應(yīng)動(dòng)作數(shù)據(jù);根據(jù)每個(gè)跟蹤點(diǎn)的相應(yīng)動(dòng)作數(shù)據(jù),識(shí)別出待測(cè)人體的運(yùn)動(dòng)動(dòng)作。本發(fā)明還可對(duì)人體姿態(tài)進(jìn)行識(shí)別。本發(fā)明的方法實(shí)現(xiàn)了多目標(biāo)跟蹤,能對(duì)待測(cè)人體全身多部位進(jìn)行跟蹤,且能夠記錄下跟蹤部位的運(yùn)動(dòng)軌跡,對(duì)人體姿態(tài)進(jìn)行定位、描述,更真實(shí)的反應(yīng)人體的運(yùn)動(dòng)情況。
      文檔編號(hào)G06T7/20GK101964047SQ200910109019
      公開日2011年2月2日 申請(qǐng)日期2009年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月22日
      發(fā)明者周琨, 彭立焱, 沈偉, 王躍, 甘泉 申請(qǐng)人:深圳泰山在線科技有限公司
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