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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及数据库构建,特别是涉及一种人体运动数据模型构建方法、装置、设备和介质。
技术介绍
1、仿人机器人的智能控制作为具身智能的典型应用平台,已经引起了广泛关注。在具身智能的研究中,供机器学习模仿和训练的运动数据是基础设施中的关键部分,人体运动数据库对仿人机器人智能控制的研究具有重要意义。
2、为了获取人体运动数据,通常使用可穿戴设备或运动捕捉系统来记录人执行任务时的身体运动。这些设备将人体各部分的运动记录下来,并根据人体的运动学模型转化成标准的运动记录单元。例如,运动记录单元可能包括本体的位置和姿态、速度和角速度、肢体各关节的角度和角速度、接触点的作用力等。不同时刻的运动记录单元组成运动数据流,而不同任务下的数据流则构成人体运动数据库。在仿人机器人智能控制算法的训练中,人体运动数据库中的运动序列将被用来帮助机器人模仿和学习人体在执行任务时的动作。
3、然而,由于可穿戴设备和运动捕捉系统价格昂贵,这使得能够采集的运动数据量有限,通常仅针对特定演示任务,难以形成一个全面覆盖的运动数据库。此外,由于这些设备的高成本和低效率,实验人员在采集数据时耗时费力,要实现大量任务下的丰富运动数据采集几乎不可能完成。这些缺陷提高了人体运动数据库的构建难度和成本,阻碍了仿人机器人智能控制研究的发展。
技术实现思路
1、基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种成本低、效率高、质量好的人体运动数据模型构建方法、装置、设备和介质。
2、一种人体运动数据模型构建方法,
3、获取包含人类活动的视频流,然后对所述视频流进行预处理,得到人体运动信息;
4、构建标准人体运动模型,通过标准人体运动模型对所述人体运动信息进行映射,得到符合标准的初始运动单元数据;
5、设置自适应滤波单元,所述自适应滤波单元包括状态转移模块与帧间关系模块,根据所述帧间关系模块中的帧间数据关系构造增益模块;
6、所述标准人体运动模型在动态演化的过程中,通过所述状态转移模块、所述帧间关系模块与所述增益模块对所述初始运动单元数据进行优化,输出清晰稳定的人体运动单元数据;通过所述人体运动单元数据构建人体运动数据库。
7、一种人体运动数据模型构建装置,所述装置包括:
8、外部数据获取模块,用于获取包含人类活动的视频流,然后对所述视频流进行预处理,得到人体运动信息;
9、初始运动单元数据获取模块,用于构建标准人体运动模型,通过标准人体运动模型对所述人体运动信息进行映射,得到符合标准的初始运动单元数据;
10、自适应滤波构建模块,用于设置自适应滤波单元,所述自适应滤波单元包括状态转移模块与帧间关系模块,根据所述帧间关系模块中的帧间数据关系构造增益模块;
11、数据库构建模块,用于所述标准人体运动模型在动态演化的过程中,通过所述状态转移模块、所述帧间关系模块与所述增益模块对所述初始运动单元数据进行优化,输出清晰稳定的人体运动单元数据;通过所述人体运动单元数据构建人体运动数据库。
12、一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现所述人体运动数据模型构建方法的步骤。
13、一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现所述人体运动数据模型构建方法的步骤。
14、上述人体运动数据模型构建方法、装置、设备和介质,通过获取包含人类活动的视频流,然后对视频流进行预处理,得到人体运动信息;构建标准人体运动模型,通过标准人体运动模型对人体运动信息进行映射,得到符合标准的初始运动单元数据;设置自适应滤波单元,自适应滤波单元包括状态转移模块与帧间关系模块,根据帧间关系模块中的帧间数据关系构造增益模块;标准人体运动模型在动态演化的过程中,通过状态转移模块、帧间关系模块与增益模块对初始运动单元数据进行优化,输出清晰稳定的人体运动单元数据;通过人体运动单元数据构建人体运动数据库。
15、本专利技术将视频流得到的人体运动信息作为外部数据,数据来源易获取,成本低。通过标准人体运动模型将其转换为符合保存标准的初始运动单元数据后,由于视频流中存在遮挡的情况,使初始运动单元数据可能会存在失真、跳变等现象,本专利技术构建自适应滤波单元,通过设置状态转移模块使标准人体运动模型能够进行动态演化,形成自循环;通过帧间关系模块对演化过程中的图像帧进行运动评价,有助于检查预测的运动单元数据的一致性;还通过增益模块增强对误差的响应,减少误差积累,使演化过程更平滑、自然;通过状态转移模块、帧间关系模块与增益模块的综合处理,能够生成无遮挡、数据完整、质量高、清晰稳定的人体运动单元数据,通过这些人体运动单元数据构建标准化的人体运动数据库,为机器人智能控制、人机交互等领域提供高质量的人体运动数据支持。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种人体运动数据模型构建方法,其特征在于,所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的人体运动数据模型构建方法,其特征在于,对所述视频流进行预处理,得到人体运动信息,包括:
3.根据权利要求1所述的人体运动数据模型构建方法,其特征在于,构建标准人体运动模型,通过标准人体运动模型对所述人体运动信息进行映射,得到符合标准的初始运动单元数据,包括:
4.根据权利要求3所述的人体运动数据模型构建方法,其特征在于,通过标准人体运动模型对所述人体运动信息进行映射,表达式为:
5.根据权利要求1至4任一项所述的人体运动数据模型构建方法,其特征在于,通过所述状态转移模块进行图像间的状态转移,状态转移的表达式为:
6.根据权利要求1至4任一项所述的人体运动数据模型构建方法,其特征在于,通过所述帧间关系模块表示图像的帧间数据关系,表达式为:
7.根据权利要求6所述的人体运动数据模型构建方法,其特征在于,通过所述增益模块对图像进行增益,表达式为:
8.一种人体运动数据模型构建装置,其特征在于,所述装置包括:
10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述人体运动数据模型构建方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种人体运动数据模型构建方法,其特征在于,所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的人体运动数据模型构建方法,其特征在于,对所述视频流进行预处理,得到人体运动信息,包括:
3.根据权利要求1所述的人体运动数据模型构建方法,其特征在于,构建标准人体运动模型,通过标准人体运动模型对所述人体运动信息进行映射,得到符合标准的初始运动单元数据,包括:
4.根据权利要求3所述的人体运动数据模型构建方法,其特征在于,通过标准人体运动模型对所述人体运动信息进行映射,表达式为:
5.根据权利要求1至4任一项所述的人体运动数据模型构建方法,其特征在于,通过所述状态转移模块进行图像间的状态转移,状态转移的表达式为:
6....
【专利技术属性】
技术研发人员:陈晓红,谭筠,谭涵今,徐洪奎,潘卓夫,陈洁,侯海良,
申请(专利权)人:湘江实验室,
类型:发明
国别省市:
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