一种基于RGBD摄像机的人体动作自动评分方法技术

本发明专利技术公开了一种基于RGBD摄像机的人体动作自动评分方法，包括步骤如下：(1)关节点坐标数据的获取；(2)关节向量坐标的数据处理；(3)计算标准帧与测试帧相似度；(4)时间序列相似性度量；(5)自动评分。本发明专利技术在医疗领域，使有运动障碍病人的运动姿态按照正常人的标准进行康复训练，有助于病人身体的康复；在体育赛事、舞蹈训练等场合，能够有效解决人为动作打分缺乏客观性或尺度不统一的问题，将运动人员的动作与标准数据库中合成的动作相对比，进行评分操作，形成一个自动评分方法。

An automatic human action scoring method based on rgbd camera

【技术实现步骤摘要】
一种基于RGBD摄像机的人体动作自动评分方法
本专利技术涉及人体动作自动评分方法，尤其涉及一种基于RGBD摄像机的人体动作自动评分方法。
技术介绍
随着信息技术的发展，对于人体运动的研究引起了国内外多家机构的关注和投入。由麻省理工大学负责的美国国防部项目，致力于对于视频监控中的动作识别与监控。国内对于人体运动的研究起步较晚，但也取得了较好的成果，中科院计算所进行的手语研究实现了很高的识别率。近些年兴起的RGBD摄像机能够利用深度信息获取实时的3维空间中的人体关节坐标，为人体运动研究提供了更多的形式和方向。人体动作评分的主要任务是将待评分运动序列与标准运动序列间的相似度转化成分数，其核心在于运动序列间的相似性度量。现有的基于RGBD摄像机的运动相似性度量方法对运动的建模不够全面，准确性难以保证。如李红波等在《基于kinect骨骼数据的人体动作姿势识别方法》一文中提出了一种针对单个运动帧的姿势识别方法，其通过简单的平移操作后，通过姿态的余弦距离度量了帧与帧之间的相似性，无法实现对整个序列的相似性度量。朱大勇等在《基于kinect三维骨骼节点本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于RGBD摄像机的人体动作自动评分方法，其特征在于，包括步骤如下：(1)关节点坐标数据的采集；(2)关节向量坐标的数据处理；(3)计算标准帧与测试帧相似度；(4)时间序列相似性度量；(5)自动评分；通过RGBD摄像机获取测试人体运动关节点坐标数据以及标准人体运动关节点数据并保存，作为测试样本和标准样本，分别进行数据处理，实现人体的位置矫正、姿态矫正以及骨骼尺寸矫正，再计算出两个样本各骨骼向量之间的余弦相似度，最后通过DTW算法得出总体运动相似度的最大值并给出分数。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于RGBD摄像机的人体动作自动评分方法，其特征在于，包括步骤如下：(1)关节点坐标数据的采集；(2)关节向量坐标的数据处理；(3)计算标准帧与测试帧相似度；(4)时间序列相似性度量；(5)自动评分；通过RGBD摄像机获取测试人体运动关节点坐标数据以及标准人体运动关节点数据并保存，作为测试样本和标准样本，分别进行数据处理，实现人体的位置矫正、姿态矫正以及骨骼尺寸矫正，再计算出两个样本各骨骼向量之间的余弦相似度，最后通过DTW算法得出总体运动相似度的最大值并给出分数。


2.根据权利要求1所述的基于RGBD摄像机的人体动作自动评分方法，其特征在于：步骤(1)中，建立人体骨架模型，通过摄像机采集三维人体运动的25组关节点坐标数据并保存。


3.根据权利要求1所述的基于RGBD摄像机的人体动作自动评分方法，其特征在于：步骤(2)中，对步骤(1)中获取的关节坐标数据，选取其中某一关节点为参考点，用矢量平移将其移至相机坐标系原点，即实现人体运动模型位置矫正；
再选取某一骨段作为基向量，利用向量叉乘构建人体骨架坐标系，通过单位化得到骨架坐标系三个轴正方向上的单...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆天杰，陆佳琪，黄昱锟，姜锦艳，夏贵羽，
申请(专利权)人：南京信息工程大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32