[發明專利]一種運動數據失真恢復方法

有效

• 申請號: 201711025841.8
• 申請日: 2017-10-27
• 公開（公告）號: CN107993248B
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發明（設計）人: 汪亞明;韓永華;魯濤;馬可
• 申請（專利權）人: 浙江理工大學
• 主分類號: G06T7/215
• 分類號: G06T7/215;G06T7/277;G06T7/285;G06K9/62
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 徐敏

1.一種運動數據失真恢復方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：對運動數據坐標進行標準化處理；

步驟2：對經過步驟1處理后的人體不同部位進行分割組合；

步驟3：對步驟2分割組合好的數據分別進行時間軸上的滑動窗處理，獲得相鄰幀的數據序列；

步驟4：進行字典訓練；

步驟5：由步驟4獲得的字典構建目標函數恢復人體運動數據；

步驟1中，對運動數據坐標進行標準化處理的具體步驟如下：

1-1將目標按結構劃分為多個運動鏈接，其中至少包括軀干、左胳膊、右胳膊、左腿和右腿，c_n表示第n個運動鏈接，每個運動鏈接由6～8個關節點構成，關節點用k標記區分，k的取值范圍1～31；

1-2由下述公式計算第k個關節點標準化處理后的坐標

上式中y^(k)表示第k個關節點的三維坐標，是第k-1個關節點的子節點，L_k,k-1表示第k個關節點與第k-1個關節點之間的標準骨骼長度；式中的Δy^(k-1)＝y_c^(k-1)-y^(k-1)，且取y_c⁽¹⁾＝y⁽¹⁾；則為第k個關節點標準化處理后的坐標；

1-3將目標運動數據進行標準化處理后的坐標進行排列構成矩陣F＝[F₁，F₂，...，F_N]；

其中N表示運動捕捉數據的總幀數，F_i＝[X_i,1,Y_i,1,Z_i,1,X_i,2,Y_i,2,Z_i,2,...,X_i,d,Y_i,d,Z_i,d]^T表示第i幀數據，i取值范圍為1到N，d表示第i幀有d個點，X_i，j，Y_i，j，Z_i，j分別表示第i幀的第j個點的X軸，Y軸，Z軸坐標；

1-4將F里的坐標進一步變換為局部坐標F1，變換后的F1里的坐標表示整個運動序列中由同一根骨骼連接的標記點的坐標之差；

1-5對步驟1-4中的F1進行下式給出的運算獲得新的坐標矩陣F2；

F2＝sign(F1)⊙(F1⊙F1)

上式中的⊙表示哈達瑪乘積，F2即為標準化后的坐標。

2.如權利要求1所述運動數據失真恢復方法，其特征在于，步驟2中，對經過步驟1處理后的目標不同部位進行分割組合的具體步驟如下：

2-1按照步驟1-1的劃分規則將目標分割；

2-2再將步驟2-1分割成的部分每相連的三部分進行組合獲得新的多個組合，表示第m個組合，其中的N表示第N幀。

3.如權利要求2所述一種運動數據失真恢復方法，其特征在于，步驟3中，對步驟2分割組合好的數據分別進行時間軸上的滑動窗處理，獲得相鄰幀的數據序列具體步驟為：

3-1對步驟2-2中的F3^m用大小為M的滑動窗進行數據重組，M取值范圍為4～8幀，產生S＝N-M+1個有重疊的序列，其中第j個序列為：

3-2將寫成列向量，記為

3-3則所有的運動捕捉數據進行步驟3-1和步驟3-2的處理后可用下式表示：