[發明專利]人體姿態數據處理方法及系統

在審

• 申請號: 202210939188.0
• 申請日: 2022-08-05
• 公開（公告）號: CN115299931A
• 公開（公告）日: 2022-11-08
• 發明（設計）人: 伍光偉;仲元紅;徐乾鋒;鐘代笛;周慶;黃智勇;葛亮;莊潔
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: A61B5/11
• 分類號: A61B5/11
• 代理公司: 北京創賦致遠知識產權代理有限公司 11972
• 代理人: 邱曉寧

本發明公開了一種人體姿態數據處理方法及系統。本發明的人體姿態數據處理方法通過將人體姿態進行分解為若干的姿態基本單元，每個單元使用相對于三個旋轉軸的狀態或總結狀態進行較精確的語義描述和模糊語義描述，使得整個姿態也可由各個姿態基組合進行較精確的語義描述和模糊語義描述，充分利用了姿態數據的語義特性來完成數據的交互，進而節省了數據處理時間和計算資源，增強了數據的直接可計算性、可操作性、可探索性和可組合性，提供了用戶體驗，降低了應用成本，較于現有其他姿態數據處理方法有巨大優勢。

技術領域

本發明涉及一種人體姿態數據處理方法及系統，屬于數據處理技術領域。

背景技術

隨著技術的發展，目前醫療健康，運動康復等領域可以使用人體運動數據幫助相關工作進行復制分析。通過對人體運動數據的處理、分析，可以更方便、快速地了解到原來需要人眼進行觀察、分析的身體狀況，從而迅速地采取醫療措施和修正建議。

隨著微傳感器的發展，基于MEMS捕捉的人體運動分析也得到了廣泛的關注研究，但無論是基于視頻的還是基于MEMS的，其捕獲的人體運動數據都著重于對人體運動的精確描述，通過身體各個關鍵點(骨骼)相對于某個根關鍵點(骨骼)或其連接的父級關鍵點(骨骼)的旋轉、平移信息來表示人體的運動。

從醫療健康，運動康復等領域應用來看，使用上述的格式的動作數據卻不是最佳，因為其中所描述的旋轉、平移量都是采用較高精度的角度值，適合對人體骨架的空間位置進行精確描述，不適合直接進行語義分析和基于結構化數據計算。

有鑒于此，確有必要對現有的人體姿態數據處理方法提出改進，以解決上述問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種人體姿態數據處理方法及系統，該方法通過若干人體姿態單元對人體姿態進行描述，并進一步對每個人體姿態單元進行空間狀態的描述，使得構成人體姿態的人體姿態單元具備一定的語義信息，方便對人體姿態進行判斷、識別以及查詢。

為實現上述目的，本發明提供了一種人體姿態數據處理方法。請參閱圖1所示，為本發明人體姿態數據處理方法，具體包括以下步驟：

S1、定義人體姿態單元，通過多個所述人體姿態單元對所述人體姿態進行表示；

S2、基于旋轉軸狀態語義和局部姿態空間狀態語義，獲取每個所述人體姿態單元相對于中立位的空間位置狀態數據及對應的姿態語義，多個所述人體姿態單元對應的空間位置狀態數據構成所述人體姿態數據；

S3、使用動作捕捉設備捕捉人體瞬時姿態，并按照所述人體姿態單元進行所述人體瞬時姿態的分割，獲取對應所述人體瞬時姿態的瞬時姿態數據；

S4、將所述S3中的所述瞬時姿態數據與所述S2中的所述人體姿態數據進行對比處理，對所述人體瞬時姿態進行識別；

S5、重復S1～S4，直至識別出所述人體瞬時姿態為目標姿態，輸出所述人體瞬時姿態對應的所述姿態語義，并對所述人體瞬時姿態中的關鍵姿態進行標定輸出。

作為本發明的進一步改進，所述S1包括按照人體部位對所述人體姿態進行所述人體姿態單元的劃分，所述人體姿態單元包括頭部單元、軀干單元、左右上臂單元、左右前臂單元、左右手掌單元、左右大腿單元、左右小腿單元以及左右腳踝單元，并賦予所述人體姿態單元相應的姿態部位語義名稱，且所述人體姿態由所述人體姿態單元按照預設的順序排布組成。

作為本發明的進一步改進，所述S2具體包括：

S21、基于所述旋轉軸狀態語義，對每個所述人體姿態單元進行旋轉狀態的賦予；

S22、基于所述局部姿態空間位置狀態語義，對每個賦予所述旋轉狀態描述的所述人體姿態單元進行狀態值的賦予。