[发明专利]一种视频中的人体运动编辑方法

权利要求书

1.一种视频中的人体运动编辑方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，人体姿态分析：采用基于免疫进化的层次化姿态优化方法，计算输入视频中每一帧图像的人体姿态，得到人体运动的姿态数据；

步骤二，姿态数据编辑：采用草绘交互方式编辑步骤一得到的人体运动的姿态数据，生成新的人体运动的姿态数据；

步骤三，图像形变：以步骤二中新的人体运动的姿态数据作为控制条件，采用模型驱动的移动最小二乘图像形变方法对输入视频中每一帧图像进行形变，生成包含新的人体运动的视频。

2.根据权利要求1所述的一种视频中的人体运动编辑方法，其特征在于，步骤一包括以下步骤：

步骤21，全局姿态优化：对输入视频的每一帧图像z_t，采用免疫进化姿态优化方法计算得到一个包含N个候选姿态的候选姿态集合其中，为一个候选姿态，i为候选姿态的序号，i＝1，...，N，N为候选姿态的总个数，t＝1，...，T，T为输入视频的总帧数；

步骤22，姿态序列平滑：从候选姿态集合中选择一个候选姿态作为图像z_t的预估姿态其中，h(t)表示预估姿态在候选姿态集合中的序号，h(t)∈[1，N]；

步骤23，局部姿态优化：利用预估姿态重定位图像z_t中的人体轮廓；采用免疫进化姿态优化方法计算人体的局部姿态，得到图像z_t的人体运动的姿态数据y_t。

3.根据权利要求2所述的基于免疫进化的层次化姿态分析方法，其特征在于，步骤21包括以下步骤：

步骤31，初始化：在疫苗V定义的约束范围内随机产生M个姿态个体记为种群A₀；其中，为一个姿态个体，m为姿态个体的序号，M为种群中姿态个体的总数目，0表示了种群的代数，y_j为姿态个体的每一维，j＝1，...，J，J为姿态个体的维度；所述疫苗V定义了姿态个体的每一维的取值范围，即min(y_j)＜y_j＜max(y_j)，min(y_j)和max(y_j)分别为y_j取值的最小值和最大值；

步骤32，迭代优化种群A₀，包括以下步骤：

步骤321，计算第k代种群A_k中每个姿态个体的适应度，如果当前种群A_k中包含最佳姿态个体，则停止运行并输出结果，否则继续；所述姿态个体的适应度指的是姿态个体对应的姿态模型与图像特征的距离，表示为计算方法是E(ytm,k,zt)=exp(-Σ(ws(ytm,k,zt)+we(ytm,k,zt))),]]>其中，为第k代种群A_k中的一个姿态个体，为基于轮廓的距离计算式，为基于边缘的距离计算式；所述最佳姿态个体指的是适应度小于阈值e的姿态个体，阈值e取值范围0.001～0.002；

步骤322，遗传算子：对第k代种群A_k中的每个姿态个体进行交叉变异操作，得到中间种群B_k；其中(y′_t)^m，k为交叉变异操作得到的姿态个体；

步骤323，接种疫苗：对于中间种群B_k中的每个姿态个体都接种疫苗V，得到抗体种群C_k；其中(y″_t)^m，k为接种疫苗得V到的姿态个体；

所述接种疫苗V是指对于姿态个体(y′_t)^m，k，(y′_t)^m，k∈B_k，如果则(yt′)jm,k=min(yj);]]>如果(yt′)jm,k>max(yj),]]>则(yt′)jm,k=max(yj);]]>

步骤324，免疫选择：对抗体种群C_k进行免疫检测和退火选择，得到临时种群D_k；所述免疫检测是指对抗体种群C_k中的每一个姿态个体(y″_t)^m，k，如果姿态个体(y″_t)^m，k的适应度提高，即E((y″_t)^m，k，z_t)-E((y′_t)^m，k，z_t)＞0，则将个体(y″_t)^m，k加入临时种群D_k；所述退火选择是指对抗体种群C_k中的每一个姿态个体(y″_t)^m，k，如果姿态个体(y″_t)^m，k的适应度降低，即E((y″_t)^m，k，z_t)-E((y′_t)^m，k，z_t)＜0，则以概率P((y″_t)^m，k)将姿态个体(y″_t)^m，k加入临时种群D_k，概率P((yt″)m,k)=eE((yt′′)m,k,zt)Tk/Σi=1MeE((yt′′)m,k,zt)Tk;]]>其中，E((y″_t)^m，k，z_t)为步骤321中的适应度函数，T_k为温控序列，T_k＝ln(T₀/k+1)，T₀为初始温度，k为种群的代数；

步骤325，构造新种群：采用如下步骤构造新一代父本种群A_k+1：统计临时种群D_k中姿态个体的数目M′；对种群A_k和临时种群D_k中总数为M+M′的姿态个体，删除M+M′个姿态个体中相同的姿态个体；计算剩余姿态个体的适应度，选择适应度最高的前M个姿态个体构成新一代父本种群A_k+1；

步骤326，当迭代次数k小于阈值C时，k＝k+1，返回步骤321；否则执行步骤33，阈值C取值范围80～120；

步骤33，输出：计算第k代种群A_k中的姿态个体的适应度，选择适应度最高的前N个姿态个体构成候选姿态集合