[發明專利]一種基于拓撲表達的跨視角步態識別方法

有效

• 申請號: 201410064937.5
• 申請日: 2014-02-25
• 公開（公告）號: CN103839081B
• 公開（公告）日: 2017-06-16
• 發明（設計）人: 譚鐵牛;王亮;黃永禎;周振
• 申請（專利權）人: 銀河水滴科技（北京）有限公司
• 主分類號: G06K9/64
• 分類號: G06K9/64
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司11021
• 代理人: 宋焰琴

1.一種基于拓撲表達的跨視角步態識別方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟1，根據數據庫中某個人在某個視角下的人體空間輪廓圖片，建立對應的人體空時輪廓；

步驟2，對所述人體空時輪廓中的每個數據點，若滿足立方體構建條件，則以其為一個頂點構建一個立方體；

步驟3，根據構建得到的立方體，得到包圍所述人體空時輪廓外表面的三角形集合；

步驟4，基于對所述三角形集合中的三角形按多個方向進行排序，并根據三角形的排列順序對構成三角形的所有邊和頂點進行排序；

步驟5，將排好序的頂點、邊和三角形作為要素，構建新空間，并計算所述新空間的拓撲表達，形成每個方向每個維度下的類柱狀圖barcode；

步驟6，在所述步驟5得到的每個方向每個維度下的類柱狀圖上提取特征，得到這個人在這個視角下的最終特征表達；

步驟7，對所有人在每個視角下都進行所述步驟1-6的過程，得到每個人在各個視角下的特征表達，作為用于匹配的模板；

步驟8，對于測試樣本按照所述步驟1-6得到其對應的特征表達，將測試序列的特征表達與所述步驟7得到的數據庫中的特征表達模板進行匹配，得到步態識別結果；

所述步驟1進一步包括以下步驟：

步驟11，收集一系列某個人在某個視角下的人體空間輪廓圖片；

步驟12，將圖片中的人體空間輪廓按比例縮放到同一尺寸大小并對齊；

步驟13，將所有圖片以相鄰間隔m個像素單位地疊在一起，得到一個人體空時輪廓。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟3進一步包括以下步驟：

步驟31，對組成立方體的每個正方形進行判斷：如果這個正方形同時為兩個立方體所共有，則刪除這個正方形，對于所有的正方形進行判斷，得到一個包圍人體空時輪廓外表面的正方形集合；

步驟32，對所述正方形集合中的每個正方形進行三角化，最終得到一個包圍人體空時輪廓外表面的三角形集合。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步驟4中對三角形按多個方向進行排序時，先以三角形的某個頂點來表示此三角形，然后按照三角形的第一個坐標進行由小到大的排列，形成集合S₁；然后取其逆序，得到集合S₂；按照第二坐標和兩個對角線方向分別對三角形進行正向和反向排序，得到集合S₃，S₄，…，S₇，S₈。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步驟4中對構成三角形的所有邊和頂點進行排序時，按照以下規則進行排序：如果某個三角形在三角形集合中處于第i個的位置，那么其三條邊在三角形邊集合中應位于3i，3i+1，3i+2的位置，其三個頂點在三角形頂點集合中應位于3i，3i+1，3i+2的位置。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟6進一步包括以下步驟：

步驟61，將某個維度的類柱狀圖沿著橫軸劃分成多個區域；

步驟62，在每個區域內統計新產生的特征數目和從上一區域一直持續到本區域結束的特征數目，其中，一條線就是對應的一個特征；

步驟63，將這些數字串起來形成一個向量，即為在該維度下的類柱狀圖提取得到的特征；

步驟64，在每個方向每個維度下進行相同的操作，將得到的所有向量合并起來得到一個矩陣，即為這個人在這個視角下的最終特征表達。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟5中，采用persistent homology方法來計算空間的拓撲表達。

7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟8中，采用最近鄰匹配的方式計算兩個特征表達的相似度。