[發(fā)明專利]一種人體運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)圖檢索方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110306170.9
• 申請(qǐng)日: 2011-10-09
• 公開（公告）號(hào): CN102508867A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫正興;周杰;陳松樂
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F17/30
• 分類號(hào): G06F17/30
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務(wù)所 32237
• 代理人: 胡建華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及人體運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)檢索方法，屬于計(jì)算機(jī)三維動(dòng)畫技術(shù)及多媒體數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域，具體的說，是一種以自組織映射(Self?Organization?Mapping，簡(jiǎn)稱SOM)方法訓(xùn)練得到運(yùn)動(dòng)圖并將運(yùn)動(dòng)映射到運(yùn)動(dòng)圖上生成運(yùn)動(dòng)圖節(jié)點(diǎn)序列并進(jìn)行序列相似度計(jì)算的三維人體運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)檢索方法。

背景技術(shù)

計(jì)算機(jī)動(dòng)畫在游戲設(shè)計(jì)，電影工業(yè)和運(yùn)動(dòng)模擬等方面發(fā)揮著越來越重要的作用。運(yùn)動(dòng)捕獲技術(shù)在獲取真實(shí)的人體運(yùn)動(dòng)領(lǐng)域也逐漸成為一種廣泛應(yīng)用的技術(shù)。隨著需求的增加，運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)變得越來越龐大，運(yùn)動(dòng)捕獲數(shù)據(jù)通常是由大量高維度的數(shù)據(jù)組成，而且通常不可能也沒必要重新采集數(shù)據(jù)，因此從已有的數(shù)據(jù)庫(kù)中有效的檢索出需要的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)成為了一種必要。

相比于其它多媒體檢索，三維人體運(yùn)動(dòng)檢索的一個(gè)顯著的特點(diǎn)是檢索任務(wù)多樣化。人體運(yùn)動(dòng)是由動(dòng)作以及動(dòng)作之間的過渡片段構(gòu)成，而不管是復(fù)雜動(dòng)作還是簡(jiǎn)單動(dòng)作，其都是由連續(xù)的姿態(tài)構(gòu)成的，而姿態(tài)本身則由具有層次關(guān)系的人體骨骼之間的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的。姿態(tài)、動(dòng)作、運(yùn)動(dòng)構(gòu)成了層次化的人體運(yùn)動(dòng)內(nèi)容，進(jìn)而，姿態(tài)、動(dòng)作、運(yùn)動(dòng)片段也都成為了可檢索的單元，即人們既可以以姿態(tài)為檢索單元，也可以以動(dòng)作或者運(yùn)動(dòng)片段作為檢索單元。

以運(yùn)動(dòng)片段為特征提取和檢索基本單元的人體運(yùn)動(dòng)檢索方法把人體運(yùn)動(dòng)僅作為高維時(shí)間序列，檢索的目的是從運(yùn)動(dòng)庫(kù)中的運(yùn)動(dòng)序列中找出包含查詢示例的子序列位置，由于候選子序列的位置可能位于運(yùn)動(dòng)時(shí)序文件的任意位置，所以以運(yùn)動(dòng)片段為檢索單元的運(yùn)動(dòng)檢索一般不在特征提取前對(duì)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行語義層分割，而是直接對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)序文件進(jìn)行特征提取并建立索引。在以運(yùn)動(dòng)片段為檢索單元的運(yùn)動(dòng)檢索中，根據(jù)對(duì)檢索運(yùn)動(dòng)片段長(zhǎng)度的要求，又分為長(zhǎng)度受限的運(yùn)動(dòng)片段檢索以及任意長(zhǎng)度的運(yùn)動(dòng)片段檢索。在長(zhǎng)度受限的運(yùn)動(dòng)片段檢索中，首先需要設(shè)定一個(gè)最小的運(yùn)動(dòng)片段窗口，然后以該窗口為單位進(jìn)行特征提取，如文獻(xiàn)Faloutsos?C，Ranganathan?M，Manolopoulos?Y.Fast?subsequence?matching?in?time-series?databases[C]//In?Proceedings?of?1994?ACM?SIGMOD?International?Conference?on?Management?of?Data，1994，419-429使用傅里葉變換，文獻(xiàn)Chan?K，F(xiàn)u?W.Efficient?time?series?matching?by?wavelets[C]//In?Proceedings?of?the?15thIEEE?International?Conference?on?Data?Engineering，1999，126-133使用Harr小波變換、文獻(xiàn)Keogh?E.，Chakrabarti?K，Pazzani?M，Mehrotra.Locally?adaptive?dimensionality?reduction?for?indexing?large?time?series?databases[C]//In?Proceedings?of?2001?ACM?SIGMOD?International?Conference?on?Management?of?Data，2001，151-162使用相鄰窗口均值提取運(yùn)動(dòng)片段的低維特征并將其存儲(chǔ)到高維索引中(R樹，K-D樹等)，檢索時(shí)，用戶提交的查詢示例也使用相同大小的窗口進(jìn)行切分并進(jìn)行特征提取，最后在特征層上計(jì)算查詢示例和運(yùn)動(dòng)庫(kù)中運(yùn)動(dòng)子序列的相似性。