[發(fā)明專利]運(yùn)動(dòng)捕捉數(shù)據(jù)相似度度量方法、裝置及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010142555.5
• 申請(qǐng)日: 2020-03-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111353543B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-09-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉瀟峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 鎮(zhèn)江傲游網(wǎng)絡(luò)科技有限公司
• 主分類號(hào): G06K9/62
• 分類號(hào): G06K9/62
• 代理公司: 南京縱橫知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 俞翠華

1.一種運(yùn)動(dòng)捕捉數(shù)據(jù)相似度度量方法，其特征在于，包括：

獲取包含n幀數(shù)據(jù)的模板動(dòng)作捕捉數(shù)據(jù)Mt＝[Mt₁,Mt₂,…,Mt_n]，其中Mt_i表示Mt中的第i幀；

獲取包含m幀數(shù)據(jù)的待匹配動(dòng)作捕捉數(shù)據(jù)Mg＝[Mg₁,Mg₂,…,Mg_m]，其中Mg_j表示Mg中的第j幀；

對(duì)所述模板動(dòng)作捕捉數(shù)據(jù)Mt和待匹配動(dòng)作捕捉數(shù)據(jù)Mg分別執(zhí)行主成分分析，得到特征子空間St和Sg；

將待匹配動(dòng)作捕捉數(shù)據(jù)Mg映射到模板動(dòng)作捕捉數(shù)據(jù)Mt的特征子空間St，再恢復(fù)得到Mg′；

將模板動(dòng)作捕捉數(shù)據(jù)Mt映射到待匹配動(dòng)作捕捉數(shù)據(jù)Mg的特征子空間Sg，再恢復(fù)得到Mt′；

計(jì)算Mｇ和Mg′，Mt和Mt′每幀差異，取差異最大的作為Mg和Mt的匹配代價(jià)Dc，進(jìn)而得到兩者的相似度為完成基于子空間映射的運(yùn)動(dòng)捕捉數(shù)據(jù)相似度度量；

所述特征子空間St和Sg的計(jì)算方法包括：

分別計(jì)算模板動(dòng)作捕捉數(shù)據(jù)Ｍt＝[Ｍt₁,Mt₂,…,Mt_n]和待匹配動(dòng)作捕捉數(shù)據(jù)Mg＝[Mg₁,Mg₂,…,Mg_m]的均值向量和其中Mt_i和Mg_j是d維列向量，1≤i≤n,1≤j≤m；

對(duì)模板動(dòng)作捕捉數(shù)據(jù)Mt和待匹配動(dòng)作捕捉數(shù)據(jù)Mg的每一行分別進(jìn)行零均值化，分別得到Xt＝[Xt₁,Xt₂,…,Xt_n]和Xg＝[Xg₁,Xg₂,…,Xg_m]，其中1≤i≤k,1≤j≤k；

分別計(jì)算協(xié)方差矩陣Ct和Cg，其中Ct＝(1/n)(Xt)(Xt)^T，Cg＝(1/m)(Xg)(Xg)^T；

分別計(jì)算Ct和Cg的特征值和特征向量，取最大的k個(gè)特征值對(duì)應(yīng)的特征向量，并將這些特征向量排成一行形成矩陣，得到特征子空間St＝[St₁,St₂,…,St_k]和Sg＝[Sg₁,Sg₂,…,Sg_k]，其中，其中St_i和Sg_j是d維列向量，1≤i≤k,1≤j≤k，k為用戶指定參數(shù)；

所述將待匹配動(dòng)作捕捉數(shù)據(jù)Mg映射到模板動(dòng)作捕捉數(shù)據(jù)Mt的特征子空間St，再恢復(fù)得到Mg′，包括以下步驟：

計(jì)算Mg在Mt的特征子空間St中的投影后，重建動(dòng)作Mg′＝[Mg′₁,Mg′₂,…,Mg′_m]，其中1≤j≤m；

所述將模板動(dòng)作捕捉數(shù)據(jù)Mt映射到待匹配動(dòng)作捕捉數(shù)據(jù)Mg的特征子空間Sg，再恢復(fù)得到Mt′，包括以下步驟：

計(jì)算Mt在Mg的特征子空間Sg中的投影后重建動(dòng)作Mt′＝[Mt′₁,Mt′₂,…,Mt′_n]，具體計(jì)算公式為1≤i≤n。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種運(yùn)動(dòng)捕捉數(shù)據(jù)相似度度量方法，其特征在于：所述計(jì)算Ｍｇ和Ｍｇ′，Mt和Ｍt′每幀差異，取差異最大的作為Ｍg和Mt的匹配代價(jià)Dc，進(jìn)而得到兩者的相似度為包括以下步驟：

計(jì)算Mｇ和Mg′的誤差D(Mg,Mg′)＝max_j∈[1,m]||Ｍｇ′_j-Mg_j||，其中max為求最大值操作，‖‖為向量求模操作；

計(jì)算Mt和Mt′的誤差D(Mt,Mt′)＝max_i∈[1,n]‖Mt′_i-Mt_i‖；

計(jì)算Mg和Mt的匹配代價(jià)Dc(Mg,Mt)＝max(D(Mg,Mg′),D(Mt,Mt′))；

計(jì)算Mg和Mt的相似度其中σ²是用戶指定參數(shù)。