三维轨迹平滑处理方法、装置、设备及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种三维轨迹平滑处理方法，包括：跟踪目标三维数据轨迹r

【技术实现步骤摘要】
三维轨迹平滑处理方法、装置、设备及存储介质


[0001]本专利技术涉及三维
，尤其涉及一种三维轨迹平滑处理方法、装置、设备及计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]目前，通过三维技术进行场景的搭建，甚至是一些目标的运动轨迹的记录，也都采用了三维技术，但是，由于噪声干扰的关系，采集到数据可能会存在较大的波动性，为了解决这样的问题，目前常用的是对采集到的数据进行降噪 (即是平滑)处理，例如数字滤波方法和非线性优化方式，但是，数字滤波容易把高频信息的特征点误认为噪声过滤掉，比如，当目标对象动作太快且幅度较大时，往往在数据降噪过程中容易丢掉这些数据信息，导致一些重要信息丢失从而无法获得准确的三维轨迹；而非线性运算的计算量较大，会占用较多的处理功耗，因此，有必要发展一种能避免上述问题的平滑处理方法。

技术实现思路

[0003]本专利技术的主要目的在于提供一种三维轨迹平滑处理方法、装置、设备及计算机可读存储介质，旨在解决目前的平滑处理方式会导致数据量丢失的技术问题。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供一种三维轨迹平滑处理方法，该方法包括以下步骤：
[0005]跟踪目标三维数据轨迹r
c
，提取其中待处理的F帧数据信息r
c,1
、r
c,2
…
r
c,F
；
[0006]根据所述F帧数据信息计算原始轨迹能量，以及构建相应的矩阵P，所述原始轨迹能量为未经过平滑处理的三维数据轨迹能量；
[0007]设置阈值SNR及初始噪声轨迹能量，根据所述原始轨迹能量以及所述初始噪声轨迹能量计算所述三维数据轨迹的初始信噪比；
[0008]当所述初始信噪比大于所述阈值SNR时，则对所述矩阵P进行降维估算，根据所述估算对所述三维数据轨迹进行平滑处理，判断经过平滑处理后的信噪比是否大于所述阈值SNR；
[0009]若所述信噪比大于所述阈值SNR，则循环进行所述平滑处理过程；
[0010]若所述信噪比不大于所述阈值SNR，则循环结束，并输出最终平滑处理后的数据。
[0011]在本专利技术另一实施例中，所述F帧数据信息包括三维空间坐标值。
[0012]在本专利技术另一实施例中，所述矩阵P构建为其中，当F为奇数帧数时，当 F为偶数帧数时，
[0013]在本专利技术另一实施例中，所述根据所述F帧数据信息计算原始轨迹能量包括：
[0014]根据平均能量计算公式，计算所述原始轨迹能量所述公式为：其中F为帧数，r
c,i
为第i帧的三维轨迹数据，‖ ‖
F
为Frobenius范数。
[0015]在本专利技术另一实施例中，所述设置阈值SNR及初始噪声轨迹能量，根据所述原始轨迹能量以及所述初始噪声轨迹能量计算所述三维数据轨迹的初始信噪比包括：
[0016]令初始噪声轨迹能量为eps，其中eps为浮点数间距；
[0017]计算所述原始轨迹能量值和所述初始噪声轨迹能量值之间的比值，得到所述初始信噪比。
[0018]在本专利技术另一实施例中，所述对所述矩阵P进行降维估算包括：
[0019]对所述矩阵P进行奇异值分解，得到L个奇异值以及对应的左奇异向量和右奇异向量；根据所述奇异值以及奇异向量对所述矩阵P进行估算，得到估算值其中，σ
i
为奇异值，u
i
为左奇异向量，v
i
为右奇异向量，为v
i
的转置，L为奇异值的个数，C的初始值为0，每次循环增加1。
[0020]在本专利技术另一实施例中，所述根据所述估算对所述三维数据轨迹进行平滑处理，判断经过平滑处理后的信噪比是否大于所述阈值SNR包括：
[0021]当F为奇数帧数时，根据根据对F帧数据进行平滑处理；
[0022]当F为偶数帧数时，根据根据对F帧数据进行平滑处理；
[0023]其中，所述即为经过平滑处理后的第i帧的三维轨迹数据，根据所述获得噪声轨迹数据所述r
c,i
为第i帧的原始三维轨迹数据，则根据平均能量计算公式得到噪声轨迹能量以及经过平滑处理后的三维数据轨迹能量所述经过平滑处理后的信噪比即为
[0024]为了解决上述技术问题，本专利技术还提供了一种装置，该装置包括：
[0025]捕捉模块，用于跟踪目标三维数据轨迹；
[0026]处理模块，其被配置为：
[0027]提取其中待处理F帧数据信息；
[0028]根据所述F帧数据信息计算原始轨迹能量，以及构建相应的矩阵P，所述原始轨迹能量为未经过平滑处理的三维数据轨迹能量；
[0029]设置阈值SNR及初始噪声轨迹能量，根据所述原始轨迹能量以及所述初始噪声轨迹能量计算所述三维数据轨迹的初始信噪比；
[0030]当所述初始信噪比大于所述阈值SNR时，则对所述矩阵P进行降维估算，根据所述估算对所述三维数据轨迹进行平滑处理，判断经过平滑处理后的信噪比是否大于所述阈值SNR；
[0031]若所述信噪比大于所述阈值SNR，则循环进行所述平滑处理过程；
[0032]若所述信噪比不大于所述阈值SNR，则循环结束，并输出最终平滑处理后的数据。
[0033]在本专利技术另一实施例中，所述处理模块在提取所述数据点的F帧数据信息时，包括提取所述数据点的三维空间坐标值。
[0034]在本专利技术另一实施例中，所述处理模块在配置构建所述矩阵P时，将所述矩阵P配置为其中，当F为奇数帧数时，当F为偶数帧数时，
[0035]在本专利技术另一实施例中，在配置所述处理模块为计算原始轨迹能量包括：
[0036]配置根据平均能量计算公式，计算所述原始轨迹能量所述公式为：其中F为帧数，r
c,i
为第i帧的三维轨迹数据，‖ ‖
F
为Frobenius 范数。
[0037]在本专利技术另一实施例中，在配置所述处理模块为设置阈值SNR及初始噪声轨迹能量，根据所述原始轨迹能量以及所述初始噪声轨迹能量计算所述三维数据轨迹的初始信噪比包括：
[0038]令初始噪声轨迹能量为eps，其中eps为浮点数间距；
[0039]计算所述原始轨迹能量值和所述初始噪声轨迹能量值之间的比值，得到所述初始信噪比。
[0040]在本专利技术另一实施例中，在配置所述处理模块为所述对所述矩阵P进行降维估算包括：
[0041]配置所述处理模块对所述矩阵P进行奇异值分解，得到L个奇异值以及对应的左奇异向量和右奇异向量；根据所述奇异值以及奇异向量对所述矩阵P 进行估算，得到估算值其中，σ
i
为奇异值，u
i
为左奇异向量，v
i
为右奇异向量，为v
i
的转置，L为奇异值的个数，C的初始值为0，每次循环增加1。在本专利技术另一实施例中，在配置所述处理模块为根据所述估算对所述三维数据轨迹进行平滑处理，判断经过平滑处理后的信噪比是否大于所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三维轨迹平滑处理方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：跟踪目标三维数据轨迹r
c
，提取其中待处理的F帧数据信息r
c，1
、r
c，2
…
r
c，F
；根据所述F帧数据信息计算原始轨迹能量，以及构建相应的矩阵P，所述原始轨迹能量为未经过平滑处理的三维数据轨迹能量；根据所述原始轨迹能量以及初始噪声轨迹能量计算所述三维数据轨迹的初始信噪比；根据所述初始信噪比计算结果对所述矩阵P进行降维估算，根据所述估算对所述三维数据轨迹进行平滑处理，判断经过平滑处理后的信噪比是否大于预设阈值SNR；若所述信噪比大于所述阈值SNR，则循环进行所述平滑处理过程。2.如权利要求1所述的三维轨迹平滑处理方法，其特征在于，还包括：若所述信噪比不大于所述阈值SNR，则循环结束，并输出最终平滑处理后的数据。3.如权利要求1所述的三维轨迹平滑处理方法，其特征在于，所述矩阵P构建为其中，当F为奇数帧数时，当F为偶数帧数时，4.如权利要求1所述的三维轨迹平滑处理方法，其特征在于，所述根据所述F帧数据信息计算原始轨迹能量包括：根据平均能量计算公式，计算所述原始轨迹能量所述公式为：其中F为帧数，r
c,i
为第i帧的三维轨迹数据，‖ ‖
F
为Frobenius范数。5.如权利要求1所述的三维轨迹平滑处理方法，其特征在于，所述设置阈值SNR及初始噪声轨迹能量，根据所述原始轨迹能量以及所述初始噪声轨迹能量计算所述三维数据轨迹的初始信噪比包括：令初始噪声轨迹能量为eps，其中eps为浮点数间距；计算所述原始轨迹能量值和所述初始噪声轨迹能量值之间的比值，得到所述初始信噪比。6.如权利要求1
‑
5任意一项所述的三维轨迹平滑处理方法，其特征在于，所述对所述矩阵P进行降维估算包括：对所述矩阵P进行奇异值分解，得到L个奇异值以及对应的左奇异向量和右奇异向量；根据所述奇异值以及奇异向量对所述矩阵P进行降维估算，得到估算值其中，σ
i
为奇异值，u
i
为左奇异向量，v
i

【专利技术属性】
技术研发人员：杭建伟，许秋子，
申请(专利权)人：深圳市瑞立视多媒体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：