[发明专利]一种摩托车模拟器驾驶员姿态识别方法

权利要求书

1.一种摩托车模拟器驾驶员姿态识别方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：在摩托车尾部安装摄像头，采集驾驶员姿态图像信息；

S2：颜色识别，根据颜色特征去除图像中的背景信息；

S3：消除图像信息中存在的噪声；

S4：形状匹配及角度计算，具体包括：消除噪声后对捕获的图像信息进行图案轮廓识别，预设图案为矩形，A,B,C,D为倾斜前图案的4个顶点，线与水平线的夹角，得到驾驶员的倾斜角度，矩形内部包含多个作为检测特征的三角形；对识别得到的图案轮廓进行多边形逼近，得到规则的多边形，根据矩形内部包含三角形这个特征进行形状匹配，去除背景中存在的干扰轮廓，得到目标图案的位置信息；根据矩形的顶点坐标确定图案的中轴线，在图案倾斜时，A’,B’,C’,D’为倾斜后图案的4个顶点，使用三角函数计算得到矩形中轴倾斜角度L的计算公式为：

其中MN为倾斜前图案的中轴线，M’N’为倾斜后图案的中轴线，O为MN与A’B’之间的交点；

S5：根据摄像机的初始位置进行倾斜角度矫正。

2.根据权利要求1所述的一种摩托车模拟器驾驶员姿态识别方法，其特征在于，所述去除图像中的背景信息是通过将图像颜色的RGB空间转换为HSV空间，并根据H、S、V三个通道的像素值范围对像素进行筛选，根据颜色特征去除图像中的背景噪声区域。

3.根据权利要求1所述的一种摩托车模拟器驾驶员姿态识别方法，其特征在于，所述步骤S3还包括如下子步骤：

S31：将图像信息通过中值滤波器进行滤波；

S32：对二值化图像进行形态学的开运算与闭运算。

4.根据权利要求3所述的一种摩托车模拟器驾驶员姿态识别方法，其特征在于，所述开运算与闭运算包括图像膨胀和图像腐蚀两个子步骤；

图像腐蚀实现过程为：将B的原点平移到A中像元(x,y)位置，如果B在图像像元(x,y)处完全被包含在A的重叠区域中，则(x,y)处输出1，否则输出0，公式表达为：

图像膨胀实现过程为：将B的原点平移到A中像元(x,y)位置，如果B在图像像元(x,y)处与A的交集不为空，则输出图像对应的像元(x,y)赋值为1，否则赋值为0；

其中A为目标图像，B为结构元素。

5.根据权利要求1所述的一种摩托车模拟器驾驶员姿态识别方法，其特征在于，所述步骤S4还包括如下子步骤：

S41：图案轮廓检测；

S42：多边形逼近，获得规则的多边形图案；

S43：根据预设矩形内部包含三角形的特征进行形状匹配，得到目标图案的位置信息；

S44：根据位置信息，进行倾斜角度计算。

6.根据权利要求5所述的一种摩托车模拟器驾驶员姿态识别方法，其特征在于，所述倾斜角度计算的过程为：根据图案的位置信息确定图案的中轴线，分别记录初始时刻与图案倾斜时的矩形中轴线，计算中轴线的倾斜角度。

7.根据权利要求1所述的一种摩托车模拟器驾驶员姿态识别方法，其特征在于，所述倾斜角度矫正是通过计算200ms内驾驶员倾斜角度的均值，并根据此倾斜角度的均值对200ms后的倾斜角度进行矫正。