[发明专利]一种基于立体相机的骨架信息动作特征提取方法

说明书

本发明涉及一种基于立体相机的骨架信息动作特征提取方法，包括以下步骤：(1)利用立体相机获取人体各个关节点的坐标；(2)确定人体坐标系；(3)计算相机坐标系到人体坐标系的第一位置矩阵，所述的第一位置矩阵包括旋转部分矩阵和平移部分矩阵；(4)计算人体各个关节点到相机坐标系的第二位置矩阵；(5)计算人体各个关节点关于人体坐标系的相对位置；(6)对相邻两帧之间的旋转平移矩阵进行平滑化处理，并累加相邻两针之间的变化量，得出从动作开始到当前时刻人体坐标系的平移变化量和旋转变化量；(7)生成当前时刻的特征向量。与现有技术相比，本发明具有精度高、应用方便等优点。

技术领域

本发明涉及一种骨架信息动作特征提取方法，尤其是涉及一种基于立体相机的骨架信息动作特征提取方法。

背景技术

人体运动特征在生物医学工程、物理疗法、医学诊断和康复学中都有所研究。对人体运动特征的检测不仅在疗养院、医院等场所有广泛需求，在安全防护、战场侦察等领域也有很多应用。在运动性能分析、视觉监视、生物测量学发展的推动下，提取和分析不同的人体运动的方法受到广泛重视。

目前，最通用的检测人体运动特征的方法是使用视觉图像序列。但是视觉感知人体运动会受到距离、光线变化、服饰变化以及人体各部位在外观上遮挡的影响，检测性能降低。雷达做为一种电磁传感器，由于作用距离远，白天和黑夜都可以工作且具有穿透墙体和地面的能力，也常被用于对人体运动特征的检测。但是传统雷达的工作频率较低，人体运动的微多普勒效应影响很小，在噪声环境下人体运动的特征更加难以进行高分辨人体目标运动特征检测。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种精度高、应用方便的立体相机提取骨架信息的动作特征的表示方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种基于立体相机的骨架信息动作特征提取方法，包括以下步骤：

(1)利用立体相机获取人体各个关节点的坐标；

(2)确定人体坐标系；

(3)计算相机坐标系到人体坐标系的第一位置矩阵，所述的第一位置矩阵包括旋转部分矩阵和平移部分矩阵；

(4)计算人体各个关节点到相机坐标系的第二位置矩阵；

(5)计算人体各个关节点关于人体坐标系的相对位置，并将该相对位置作为动作识别的所需特征的一部分；

(6)对相邻两帧之间的旋转平移矩阵进行平滑化处理，并累加相邻两帧之间的变化量，得出从动作开始到当前时刻人体坐标系的平移变化量和旋转变化量；

(7)生成当前时刻的特征向量。

所述的人体坐标系的原点O为人体左肩L及右肩R的连接线和人体对称轴的交点为原点，所述的人体坐标系的x轴为原点O到左肩L的射线，所述的人体坐标系的y轴为原点O到人体中心T的射线，所述的人体坐标系的z轴与所述的x轴和y轴所在的平面垂直并满足右手定则。