[發明專利]一種杠鈴中心點檢測及跟蹤的方法和裝置

有效

• 申請號: 200910238736.1
• 申請日: 2009-11-23
• 公開（公告）號: CN102074017A
• 公開（公告）日: 2011-05-25
• 發明（設計）人: 毋立芳;劉超;鄧亞麗;武文斌;劉書琴
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: G06T7/20
• 分類號: G06T7/20
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 栗若木;王漪

1.一種杠鈴中心點檢測及跟蹤的方法，包括：

A、提取輸入的視頻中第一個圖像幀中的杠鈴中心點；

B、對于所述視頻中的各圖像幀，由杠鈴中心點出發做一個菱形矩陣；記錄該菱形矩陣中每個矩陣點的位置，并設置每個矩陣點的權重；對于各相鄰的兩個圖像幀，對該兩個圖像幀中的菱形矩陣的中心點進行LK金字塔光流法得到其跟蹤點，對菱形矩陣中的其余多個矩陣點進行光流法跟蹤得到該其余多個矩陣點各自的跟蹤點；去除沒有跟蹤正確的跟蹤點，并去除該跟蹤點關于菱形矩陣的中心點對稱的跟蹤點；將各跟蹤點的權重相加后平均，得到杠鈴中心點的平滑跟蹤矢量，根據所述杠鈴中心點和該平滑跟蹤矢量確定跟蹤到的杠鈴中心點；各跟蹤點的權重為其對應的矩陣點的權重。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟B具體包括：

B1、在當前圖像幀中，由所述杠鈴中心點出發做一個菱形矩陣，包括若干個矩陣點；該菱形矩陣的中心矩陣點為所述杠鈴中心點；記錄每個矩陣點的位置，對各個所述矩陣點賦予不同的權重；

對當前圖像幀和相鄰的下一個圖像幀進行下列步驟：

B2、對所述中心矩陣點做兩幀間的LK金字塔光流法，得到中心矩陣點的跟蹤點；

B3、對菱形矩陣中的其余多個矩陣點進行光流法跟蹤，得到該其余多個矩陣點的跟蹤點；

B4、在菱形矩陣中去除沒有跟蹤正確的跟蹤點，并去除這個跟蹤點關于菱形矩陣的中心點對稱的跟蹤點；

B5、將各跟蹤點按照其對應的矩陣點的權重相加后，再做平均，得到杠鈴中心點的平滑跟蹤矢量；根據當前圖像幀中的杠鈴中心點和該平滑跟蹤矢量確定跟蹤到的杠鈴中心點；

B6、將所述跟蹤到的杠鈴中心點作為所述下一個圖像幀的杠鈴中心點，將所述下一個圖像幀作為當前圖像幀，然后返回步驟B1。

3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟B2具體包括：

對圖像幀進行金字塔變換，在最頂層的金字塔做光流法，獲得所述中心矩陣點的運動矢量V；

將窗口中心移動到剛剛算出來的運動矢量V處，迭代計算運動矢量V直到收斂為止；

將收斂的運動矢量V傳入下一層圖像金字塔；

判斷是否為圖像金字塔最底層的圖像，如果是則找到最佳匹配點作為跟蹤點；否則返回步驟32。

4.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟B1中，對各個所述矩陣點賦予不同的權重具體是指：

對菱形矩陣點上半三角區域的矩陣點，設置比該菱形矩陣的下半三角區域中的矩陣點大的權重。

5.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟B1中，由所述杠鈴中心點出發做一個菱形矩陣具體是指：

建立一個由所述杠鈴中心點展開得到的9個點的菱形矩陣，所述杠鈴中心點的橫坐標為a，縱坐標為b；菱形矩陣中其它八個點的坐標分別為：

第一點的橫坐標為a，縱坐標為b+15；

第二點的橫坐標為a，縱坐標為b-15；

第三點的橫坐標為a+15，縱坐標為b；

第四點的橫坐標為a-15，縱坐標為b；

第五點的橫坐標為a+7，縱坐標為b+7；

第六點的橫坐標為a+7，縱坐標為b-7；

第七點的橫坐標為a-7，縱坐標為b+7；

第八點的橫坐標為a-7，縱坐標為b-7；

單位為像素；

對各個所述矩陣點賦予不同的權重具體是指：

將所述中心點、第三點和第四點的權重設為5，第二點的權重設為0，第一點的權重設為10，第五點和第七點的權重設為7，第六點和第八點的權重設為2。

6.如權利要求1到5中任一項所述的方法，其特征在于，所述步驟A具體包括：

A1、輸入圖像幀；對輸入的第一個圖像幀進行下列步驟；

A2、根據預設的顏色進行彩色分割，將符合條件的部分保留；

A3、對彩色分割后篩選出的圖像進行若干次腐蝕和若干次膨脹；將滿足預定約束條件的區域作為杠鈴所在的大致位置區域；所述約束條件包括預定的區域長寬比和面積的范圍；

A4、在原圖像幀中對前面得到的所述杠鈴大致位置區域進行邊緣檢測；

A5、進行霍夫變換求取出該圖像幀中的杠鈴中心點。