[發明專利]一種復雜3D運動識別方法及裝置

有效

• 申請號: 201410307841.7
• 申請日: 2014-06-30
• 公開（公告）號: CN104050461B
• 公開（公告）日: 2017-05-03
• 發明（設計）人: 楊劍宇;徐浩然;顧超
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司11227
• 代理人: 常亮

1.一種復雜3D運動識別方法，其特征在于，包括：

獲得物體的3D運動軌跡的多個軌跡點；

計算每個軌跡點的曲率和扭矩，計算每個軌跡點的曲率對于弧長的一階導數獲得曲率導數，計算每個軌跡點的扭矩對于弧長的一階導數獲得扭矩導數；將每個軌跡點的曲率、扭矩、曲率導數和扭矩導數四個參數，組成每個軌跡點的簽名描述子，簽名描述子用于表示軌跡點特征信息；

依據每個軌跡點的簽名描述子中四個參數與零的大小關系，將多個軌跡點分為四類，其中第一類為直線、第二類為平面弧、第三類為左手螺旋、第四類為右手螺旋；

按預設算法對每個軌跡點進行運算，獲得每個軌跡點的尺度信息，將每個軌跡點的簽名描述子和尺度信息的結合，作為該軌跡點的描述子；所述尺度信息用于指示不同軌跡點的彎曲程度；

將多個軌跡點的描述子依次組合的序列，作為所述3D運動軌跡的描述子，描述子用于表示3D運動軌跡特征信息；

將3D運動軌跡的描述子與數據庫中多個描述子進行匹配，當匹配成功后則將與數據庫的描述子對應的運動類型賦予該3D運動軌跡；

其中，將該3D運動軌跡的描述子與數據庫的描述子進行匹配包括：將3D運動軌跡的描述子與數據庫的描述子一一進行LCSS參數計算，獲得3D運動軌跡的描述子與數據庫中多個描述子的多個距離；獲取多個距離中最小值對應描述子，將該描述子作為匹配結果。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，在獲得3D運動軌跡的描述子之前還包括：

將多個軌跡點中位置相鄰且類別相同的軌跡點組成軌跡原子，生成多個軌跡原子，每個軌跡原子的類別與其內軌跡點的類別相同，包括第一類、第二類第三類和第四類，其中每個軌跡原子中包括至少一個軌跡點；

將每個軌跡原子中的一個軌跡點的尺度信息作為該軌跡原子的尺度信息；將每個軌跡原子的類別和尺度信息作為該軌跡原子的描述子；將多個軌跡原子的描述子依次組合的序列，作為所述3D運動軌跡的描述子。

3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，將每個軌跡原子中的一個軌跡點的尺度信息作為該軌跡原子的尺度信息包括：

考察每個軌跡原子中每個軌跡點的尺度信息，將最大的尺度信息作為該軌跡原子的尺度信息。

4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，按預設算法對每個軌跡點進行運算，獲得每個軌跡點的尺度信息包括：

對于第二類中每個軌跡點，將曲率與曲率導數的平方和的平方根，作為第二類中的每個軌跡點的尺度信息；

對于第三類和第四類中每個軌跡點，將扭矩與扭矩導數的平方和的平方根，作為第三類和第四類中每個軌跡點的尺度信息；

對于第一類中每個軌跡點，將曲率與曲率導數的平方和的平方根或者扭矩與扭矩導數的平方和的平方根，作為第一類中每個軌跡點的尺度信息。

5.一種復雜3D運動識別裝置，其特征在于，包括：

獲取單元，用于獲得物體的3D運動軌跡的多個軌跡點；

簽名描述子單元，用于計算每個軌跡點的曲率和扭矩，計算每個軌跡點的曲率對于弧長的一階導數獲得曲率導數，計算每個軌跡點的扭矩對于弧長的一階導數獲得扭矩導數；將每個軌跡點的曲率、扭矩、曲率導數和扭矩導數四個參數，組成每個軌跡點的簽名描述子；

分類單元，用于依據每個軌跡點的簽名描述子中四個參數與零的大小關系，將多個軌跡點分為四類，其中第一類為直線、第二類為平面弧、第三類為左手螺旋、第四類為右手螺旋；

描述子單元，用于按預設算法對每個軌跡點進行運算，獲得每個軌跡點的尺度信息，將每個軌跡點的簽名描述子和尺度信息的結合，作為該軌跡點的描述子；所述尺度信息用于指示不同軌跡點的彎曲程度；

第一3D描述子單元，用于將多個軌跡點的描述子依次組合的序列，作為所述3D運動軌跡的描述子；

匹配單元，用于將3D運動軌跡的描述子與數據庫中多個描述子進行匹配，當匹配成功后則將與數據庫的描述子對應的運動類型賦予該3D運動軌跡；

其中，匹配單元還包括：

LCSS計算單元，將3D運動軌跡的描述子與數據庫的描述子一一進行LCSS參數計算，獲得3D運動軌跡的描述子與數據庫中多個描述子的多個距離；對比單元，用于獲取多個距離中最小值對應描述子，將該描述子作為匹配結果。