[发明专利]一种基于层次模型的人体动作检索方法及设备

权利要求书

1.一种基于层次模型的人体动作检索方法，其特征在于，包括以下步骤：

从人体运动文件中提取每一帧每个关节点信息，计算该关节点在世界坐标系下的位置；

确定位置变化最大的关节点及该关节点的主要运动方向；

对该运动文件数据按照层次模型进行编码，一级码对应位置变化最大的关节点，二级码对应该关节点的主要运动方向，三级码对应运动频率；

将文件运动数据及其层次模型编码存入运动数据库；

根据数据库中每个文件对应的层次模型编码为所有文件建立索引树，索引树的非叶子结点包含对应层次的编码，叶子结点包含了一个索引结构inode，记录如下索引信息：{层次模型编码，所在文件名，前一个inode的指针，下一个inode的指针}；

检索运动数据库时，首先对查询的运动进行层次模型编码，在索引树中寻找编码相似的叶子结点，最后再根据inode的指针信息搜索到所有编码相似的运动文件，即得到一个相似运动候选文件集合。

2.根据权利要求1所述的人体动作检索方法，其特征在于，按照以下方法，确定位置变化最大的关节点及该关节点的主要运动方向：

分别设定震荡因子S_x、S_y、S_z，用以记录人体骨骼架构中每个关节点在世界坐标系下X、Y、Z方向的最大位移；求出S_x、S_y、S_z的最大值，即可确定位置变化最大的关节点及该关节点的主要运动方向。

3.根据权利要求2所述的人体动作检索方法，其特征在于，计算出每一帧每个关节点在世界坐标系下的位置后，进行关键帧的判别与提取，使用关键帧数据确定文件的层次模型编码，并且只将关键帧运动数据及其层次模型编码存入运动数据库。

4.根据权利要求3所述的人体动作检索方法，其特征在于，在进行关键帧提取后，根据每一帧每个关节点的位置判断运动周期，并选取一个运动周期内的关键帧确定位置变化最大的关节点及该关节点的主要运动方向。

5.根据权利要求4所述的人体动作检索方法，其特征在于，对降维后的数据进行滤波处理，比较每一关节点每一数据帧的当前位置与该关节在整个运动中最大变化位置或最小变化位置的差，若其差值大于该关节点的动态变化平均值则被视为干扰信息，即把该关节点在这一数据帧下的位置信息删除。

6.一种存储设备，其特征在于，其中存储有多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行：

从人体运动文件中提取每一帧每个关节点信息，计算该关节点在世界坐标系下的位置；

确定位置变化最大的关节点及该关节点的主要运动方向；

对该运动文件数据按照层次模型进行编码，一级码对应位置变化最大的关节点，二级码对应该关节点的主要运动方向，三级码对应运动频率；

将文件运动数据及其层次模型编码存入运动数据库；

根据数据库中每个文件对应的层次模型编码为所有文件建立索引树，索引树的非叶子结点包含对应层次的编码，叶子结点包含了一个索引结构inode，记录如下索引信息：{层次模型编码，所在文件名，前一个inode的指针，下一个inode的指针}；

检索运动数据库时，首先对查询的运动进行层次模型编码，在索引树中寻找编码相似的叶子结点，最后再根据inode的指针信息搜索到所有编码相似的运动文件，即得到一个相似运动候选文件集合。

7.根据权利要求6所述的存储设备，其特征在于，所述指令按照以下方法，确定位置变化最大的关节点及该关节点的主要运动方向：

分别设定震荡因子S_x、S_y、S_z，用以记录人体骨骼架构中每个关节点在世界坐标系下X、Y、Z方向的最大位移；求出S_x、S_y、S_z的最大值，即可确定位置变化最大的关节点及该关节点的主要运动方向。