[發明專利]基于骨骼節點數據的標準化方法

有效

• 申請號: 201210171592.4
• 申請日: 2012-05-30
• 公開（公告）號: CN102855379A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發明（設計）人: 黃本華;陸晟
• 申請（專利權）人: 無錫掌游天下科技有限公司
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 許方

技術領域

本發明涉及基于運動骨骼節點數據的動作分析領域。?

背景技術

隨著以紅外掃描方式為核心的人體骨骼與動作識別方式的興起，以體感輸入隔空操作計算機將日益走入人們的生活。?

這種方式在現有的技術條件下能夠生成實時的人體骨骼節點數據，但是由于各人高矮胖瘦相差甚遠，造成目前應用骨骼數據時的各項困難，尤其是在動作識別時，難以統一。?

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種能夠對骨骼節點數據做標準化處理，以便給動作識別等應用提供抹除個人差別的統一基準數據集合的基于骨骼節點數據的標準化方法。?

本發明為解決上述技術問題采用以下技術方案：本發明設計了一種基于骨骼節點數據的標準化方法，包括如下步驟：?

步驟（1）：將骨骼節點數據正定到標準坐標系上；

步驟（2）：將步驟（1）中正定到標準坐標系上的骨骼肢體節點之間的距離標準化。

作為本發明的一種優化方法：所述標準坐標系為笛卡爾坐標系。?

作為本發明的一種優化方法：所述步驟（1）包括如下具體處理：?

步驟（101）：在標準坐標系中，選取一個標準站立姿勢時所面向的方向為Df，頭頂指向的方向為Dt，雙手指向的方向Dl；

步驟（102）：分別定義原始骨骼數據節點的左肩l、右肩r和左右肩之間的中心點c的位置為pl、pr和pc，從而得到左肩l到中心點c的向量為dl?=?pl?–?pc，右肩r到中心點c的向量?dr?=?pr?-?pc；

步驟（103）：將步驟（102）中的向量dl和dr作向量歸一化處理，取指向人體正前方的向量為df，即向量dl和dr的法向量為df?=?dl?%?dr，取指向人體正上方的方向向量為dt?=?(dl?+?dr)/2，取人體水平向左或水平向右的方向向量為dl，即df到dt的法向量dl?=?df?%?dt；

步驟（104）：分別計算df到Df的轉換矩陣mf、dt到Dt的轉換矩陣mt、dl到Dl的轉換矩陣ml；

步驟（105）：針對每一個骨骼節點，采用下列兩種方式中的任意一種方式：

（1）依次用所述步驟（104）中的三個轉換矩陣mf、mt和ml做三次轉換計算；

（2）先將這三個轉換矩陣依次相乘，得到M，再針對每一個骨骼節點，都用M做一次轉換計算。

作為本發明的一種優化方法：所述步驟（2）包括如下具體處理：?

步驟（201）：定義第i個骨骼節點Ni與相鄰的下一個骨骼節點N(i+1)之間的標準距離為di，所述第i個骨骼節點Ni的位置是ni，其中，i是自然數；

步驟（202）：計算標準坐標系上的骨骼肢體節點之間的距離，包括如下具體處理：

A．計算骨骼節點N（i+1）相對于Ni的相對位置pi=?n（i+1）-ni；

B．?將步驟（A）中的相對位置pi歸一化，得到相對方向Pi；

C．將前述相對方向Pi乘以標準距離di；

D．計算相對方向Pi與pi之間的位置差pd，pd=Pi-?pi；

E．將第i個骨骼節點Ni的位置是ni減去pd。

本發明采用以上技術方案與現有技術相比，具有以下技術效果：?

本發明所設計的基于骨骼節點數據的標準化方法采用標準化處理操作，能夠給動作識別等應用提供抹除個人差別的統一基準數據集合。

具體實施方式

下面對本發明的技術方案做進一步的詳細說明：?

本發明設計了一種基于骨骼節點數據的標準化方法，包括如下步驟：

步驟（1）：將骨骼節點數據正定到標準坐標系上；

在具體的實施例中：正定處理的要點是將骨骼數據所在的空間，轉換為相對于骨骼節點本身的位置與方向，比如相對于軀干中心點和人體正面向前與向上的方向；

正定處理實際上是對骨骼數據做一次整體的坐標空間轉換，將骨骼數據從原始數據坐標空間，轉換到相對于骨骼節點本身的坐標空間；

正定處理實際上是對骨骼數據做一次整體的坐標空間轉換，將骨骼數據從原始數據坐標空間，轉換到相對于骨骼節點本身的坐標空間。

步驟（2）：將步驟（1）中正定到標準坐標系上的骨骼肢體節點之間的距離標準化。?

作為本發明的一種優化方法：所述標準坐標系為笛卡爾坐標系。?

作為本發明的一種優化方法：所述步驟（1）包括如下具體處理：?