一种基于图论的人体形态建模方法技术

本发明专利技术提供一种基于图论的人体形态建模方法，一种基于图论的人体形态建模方法包括：用线段描述人体形态的各个组成部分；将所述描述人体形态的各个组成部分的线段平滑连接，用线段连接的无向图描述整个人体形态。本发明专利技术的方法可在无人工干预条件下完成人体的自动探测，识别算法简单，可节省大量的计算工作量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及人体目标识别
，尤其涉及一种基于图论的一种基于图论的人体形态建模方法。
技术介绍
近年来，主要提出了以下几种从图像中探测人体的方法。1)提出了根据大量姿势表达获得的人体识别模型，其出发点是认为人体轮廓与其他物体的外形轮廓有较大的区别，且连续的视频图像中人体轮廓具有极大的相似性，并据此给出了在视频彩色光学图像中探测和划分不同人形个体的方法；2)通过基于密集增长随机树来描述人体外观特征的方法，利用自适应提升分类器的方法把弱分类器构建为强壮分类器，从而完成人体探测的目的，其基本思想也是人体轮廓在连续视频图像中具有相似性且与背景物体具有很大的区别；3)利用马尔可夫逻辑网络处理存在遮盖条件下的人体探测问题；4)在视频图像中利用移动平均背景模型确定并消除背景，再利用经过调整后包括多个特征的人体模型完成人体探测，在探测中使用了支持向量机作为分类器；5)把图像中的人体划分为若干片段，提出了不同于轮廓识别方法的小片分解方法(BlobDecomposition)识别场景中是否存在人体；6)利用分层形态模板匹配与判断学习结合的人体探测方法。以上方法在实施人体的自动探测时，识别算法复杂，需要大量的计算工作量。
技术实现思路
针对
技术介绍
中所出现的问题，本专利技术提供了一种一种基于图论的人体形态建模方法，包括：用线段描述人体形态的各个组成部分；将所述描述人体形态的各个组成部分的线段平滑连接，用线段连接的无向图描述整个人体形态。可选的是，所述人体形态的各个组成部分包括头部、躯干和四肢，所述四肢包括上臂、前臂、大腿和小腿。在上述任一方案中可选的是，还包括用闭合曲线来描述人体形态的各个组成部分的轮廓。在上述任一方案中可选的是，还包括用椭圆或圆柱的投影来描述头部轮廓。在上述任一方案中可选的是，还包括用边距变化的闭合曲线来描述躯干的轮廓。在上述任一方案中可选的是，还包括用矩形来描述四肢的轮廓。在上述任一方案中可选的是，所述线段是人体形态的各个组成部分的轮廓的中心线。在上述任一方案中可选的是，用连接头顶和颈部中心的线段来描述头部。在上述任一方案中可选的是，用连接颈部中心和下肢上端的线段描述躯干，所述颈部中心为描述躯干的线段的上端点，所述下肢上端为描述躯干的线段的下端点。在上述任一方案中可选的是，用具有铰链端点的线段来描述四肢，所述描述四肢的线段的具有铰链端点的一端固定，另一端以铰链端点为轴在角度阈值范围内转动。在上述任一方案中可选的是，描述上臂的线段通过铰链端点与躯干的上端点链接，具有铰链端点的一端固定，另一端以铰链端点为轴在角度阈值范围内转动；描述前臂的线段通过铰链端点与上臂链接，具有铰链端点的一端固定，另一端以铰链端点为轴在角度阈值范围内转动；描述大腿的线段通过铰链端点与躯干的下端点链接，具有铰链端点的一端固定，另一端以铰链端点为轴在角度阈值范围内转动；描述小腿的线段通过铰链端点与大腿链接，具有铰链端点的一端固定，另一端以铰链端点为轴在角度阈值范围内转动。在上述任一方案中可选的是，还包括构建所述无向图的邻接矩阵，来表示所述无向图中线段端点之间的连接结构。在上述任一方案中可选的是，还包括：所述邻接矩阵的元素值为1，代表两个端点之间总是通过1条边连接；所述邻接矩阵的元素值为0，代表两个端点之间永远不会通过边连接；所述邻接矩阵的元素值为x，代表两个端点可能合并。在上述任一方案中可选的是，还包括用所述描述四肢的线段以铰链端点为轴转动的角度，构建角度向量，来描述人体形态的各个组成部分的空间位置关系。本专利技术还提供了一种人体形态建模装置，包括：线段绘制单元，配置为用线段描述人体形态的各个组成部分；无向图绘制单元，将所述描述人体形态的各个组成部分的线段连接，用线段连接的无向图描述整个人体形态。可选的是，所述人体形态的各个组成部分包括头部、躯干和四肢，所述四肢包括上臂、前臂、大腿和小腿。在上述任一方案中可选的是，还包括轮廓绘制单元，配置为用闭合曲线来描述人体形态的各个组成部分的轮廓。在上述任一方案中可选的是，所述轮廓绘制单元包括头部轮廓绘制子单元，配置为用椭圆或圆柱的投影来描述头部轮廓。在上述任一方案中可选的是，所述轮廓绘制单元还包括躯干轮廓绘制子单元，还包括用边距变化的闭合曲线来描述躯干的轮廓。在上述任一方案中可选的是，所述轮廓绘制单元还包括四肢轮廓绘制子单元，还包括用矩形来描述四肢的轮廓。在上述任一方案中可选的是，所述线段是人体形态的各个组成部分轮廓的中心线。在上述任一方案中可选的是，所述线段绘制单元包括头部线段绘制子单元，配置为用连接头顶和颈部中心的线段来描述头部。在上述任一方案中可选的是，所述线段绘制单元包括躯干线段绘制子单元，配置为用连接颈部中心和下肢上端的线段描述躯干，所述颈部中心为描述躯干的线段的上端点，所述下肢上端为描述躯干的线段的下端点。在上述任一方案中可选的是，所述线段绘制单元包括四肢线段绘制子单元，配置为用具有铰链端点的线段来描述四肢，所述描述四肢的线段的具有铰链端点的一端固定，另一端以铰链端点为轴在角度阈值范围内转动。在上述任一方案中可选的是，所述四肢线段绘制子单元还配置为：描述上臂的线段通过铰链端点与躯干的上端点链接，具有铰链端点的一端固定，另一端以铰链端点为轴在角度阈值范围内转动；描述前臂的线段通过铰链端点与上臂链接，具有铰链端点的一端固定，另一端以铰链端点为轴在角度阈值范围内转动；描述大腿的线段通过铰链端点与躯干的下端点链接，具有铰链端点的一端固定，另一端以铰链端点为轴在角度阈值范围内转动；描述小腿的线段通过铰链端点与大腿链接，具有铰链端点的一端固定，另一端以铰链端点为轴在角度阈值范围内转动。在上述任一方案中可选的是，还包括矩阵构建单元，配置为构建所述无向图的邻接矩阵，来表示所述无向图中线段端点之间的连接结构。在上述任一方案中可选的是，还配置为：所述邻接矩阵的元素值为1，代表两个端点之间总是通过1条边连接；所述邻接矩阵的元素值为0，代表两个端点之间永远不会通过边连接；所述邻接矩阵的元素值为x，代表两个端点可能合并。在上述任一方案中可选的是，还包括角度向量构建单元，配置为用所述描述四肢的线段以铰链端点为轴转动的角度，构建角度向量，来描述人体形态的各个组成部分的空间位置关系。本专利技术还提供了一种人体目标识别方法，包括：根据图形轮廓绘制无向图；构建所述无向图的邻接矩阵；将所述邻接矩阵与预先构建的不同形态下的人体轮廓基础图的邻接矩阵相对比，识别人体目标。在上述任一方案中可选的是，还包括根据上述的方法，预先构建所述不同形态下的人体轮廓基础图。在上述任一方案中可选的是，所述根据图形轮廓构建无向图包括：绘制描述人体形态的各个组成部分的线段；识别出所述线段中能够合并的顶点；根据所述识别的结果合并顶点。在上述任一方案中可选的是，所述识别合并顶点的判据为：当一条线段的端点与另一条线段的端点的距离小于预设的距离阈值时，将所述的两个端点确定为能够合并的顶点。在上述任一方案中可选的是，所述绘制描述人体形态的各个组成部分的线段，包括：根据椭圆轮廓绘制出描述人体头部的线段，所述描述人体头部的线段是所述椭圆轮廓的长轴。在上述任一方案中可选的是，所述绘制描述人体形态的各个组成部分的线段，还包括：根据具有轴线的闭合曲线轮廓绘制出描述人体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种一种基于图论的人体形态建模方法，包括：用线段描述人体形态的各个组成部分；将所述描述人体形态的各个组成部分的线段平滑连接，用线段连接的无向图描述整个人体形态。

【技术特征摘要】
1.一种一种基于图论的人体形态建模方法，包括：用线段描述人体形态的各个组成部分；将所述描述人体形态的各个组成部分的线段平滑连接，用线段连接的无向图描述整个人体形态。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述人体形态的各个组成部分包括头部、躯干和四肢，所述四肢包括上臂、前臂、大腿和小腿。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括用闭合曲线来描述人体形态的各个组成部分的轮廓。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括用椭圆或圆柱的投影来描述头部轮廓。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括用边距变化的闭合曲线来描述躯干的轮廓。6....

【专利技术属性】
技术研发人员：刘佳，高鸿启，胡海苗，刘洋，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：北京;11