[發明專利]基于人體運動結構正投影三維重建的步態識別方法

有效

• 申請號: 200910068882.4
• 申請日: 2009-05-15
• 公開（公告）號: CN101558996A
• 公開（公告）日: 2009-10-21
• 發明（設計）人: 明東;張聰;萬柏坤
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: A61B5/117
• 分類號: A61B5/117;G06K9/00
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所
• 代理人: 劉國威

1.一種基于人體運動結構正投影三維重建的步態識別方法，其特征是，借助于下列裝置實現，在人行走直線為半徑的一側半圓上，每隔18度設置一個攝像裝置，共設置11個用于攝取人行走視頻序列的攝像裝置，并包括下列步驟：以攝像裝置對人體進行步態跟蹤，根據跟蹤結果進行三維步態重建，然后提取出步態特征進行步態識別，

所述攝像裝置對人體進行步態跟蹤包括步態運動分割和預處理步驟，步態運動分割和預處理步驟是指提取出捕捉區域：在圖像的一定區域內用公式計算出不同的速度，找出最大速度的區域就是捕捉區域，所述公式中：A為坐標為(i，j)的點的加速度，v是速度，I_n是第n幀的邊界圖像強度函數，i和j是圖像坐標系中的坐標，dy_n是y軸方向的位移，N是步態序列總的幀數；

所述步態跟蹤分為預測步態特征和優化步態特征兩個階段，預測步態特征是運用人體動態模型根據前一幀圖像中的步態特征來預測現在人體的步態特征；所述優化步態特征是采用運動學Kinematics模型進行優化步態特征；

所述三維步態重建是指運用正投影技術將二維圖像中所得到的人體模型投影到三維空間中，再在三維空間中提取步態特征；

提取出步態特征是指提取出三維空間中人體的關節角度；

所述步態識別是采用基于支持向量機的步態識別方法。

2.根據權利要求1所述的一種基于人體運動結構正投影三維重建的步態識別方法，其特征是，所述提取出三維空間中人體的關節角度是指，對于三維空間中的向量(x，y，z)，其起始點為(x₁，y₁，z₁)和終止點為(x₂，y₂，z₂)，則x＝x₁-x₂，y＝y₁-y₂，z＝z₁-z₂，對三維模型中的每一段都可以看成一個向量，則對于每兩個向量之間的夾角用如下公式計算：用前述公式就可以提取出三維空間中人體的關節角度，為三維空間中的一個起始向量，為與對應的終止向量。

3.根據權利要求1所述的一種基于人體運動結構正投影三維重建的步態識別方法，其特征是，所述步態識別是采用基于支持向量機的步態識別方法，對N類訓練數據兩兩組合，構建個支持向量機，最后分類時采取“投票”的方式決定分類結果。