基于全局運(yùn)動(dòng)的視頻分割與運(yùn)動(dòng)識(shí)別算法研究.pdf

1、隨著生活水平的提高，人們對(duì)生活品質(zhì)要求越來(lái)越高，不斷的追求綠色、健康生活。但是，現(xiàn)實(shí)的情況卻往往與人們的追求相差甚多，現(xiàn)代社會(huì)出現(xiàn)越來(lái)越多的糖尿病、高血壓、肥胖等各種富貴疾病。然而，通過(guò)一些實(shí)驗(yàn)的分析可以初步的發(fā)現(xiàn)，引發(fā)這些疾病的原因主要是攝入的能量過(guò)多，而運(yùn)動(dòng)燃燒的能量又太少，多入少出導(dǎo)致各種疾病的結(jié)果。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)這種富貴病的預(yù)防已經(jīng)有很多研究在進(jìn)行著，而可穿戴視頻給這種研究的進(jìn)行提供了很大的支持與可能。在本論文中，研究者通過(guò)可穿戴

2、設(shè)備拍攝視頻信息，并將此作為實(shí)驗(yàn)者生活現(xiàn)象的記錄，并通過(guò)分析該視頻，將實(shí)驗(yàn)者一天中的各個(gè)活動(dòng)進(jìn)行相應(yīng)的劃分，并對(duì)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行識(shí)別。
　　本論文中主要從以下幾個(gè)方面展開分析與論述：
　?。ㄒ唬┮曨l關(guān)鍵幀的提取
　　通過(guò)實(shí)驗(yàn)者提供的生活視頻進(jìn)行關(guān)鍵幀的提取，以便進(jìn)行后期的視頻分析處理。可穿戴視頻的特點(diǎn)是一種紐扣式的攝像頭，將其佩戴在實(shí)驗(yàn)者的胸前，這樣拍攝的視頻具有―無(wú)鏡頭‖的特點(diǎn)，即任何角度的拍攝，拍攝的主體都不會(huì)出現(xiàn)在視頻中

3、。因此，在本論文中提出了一種基于全局運(yùn)動(dòng)特征的一種視頻分割方法，將視頻中的每一幀圖像當(dāng)作一個(gè)整體進(jìn)行處理，不再單獨(dú)處理拍攝主體。
　?。ǘ┗谌诌\(yùn)動(dòng)的視頻分割
　　傳統(tǒng)的視頻分割主要分為兩種，一種是基于主體與背景的分離，另一種是基于鏡頭的。在本論文的實(shí)驗(yàn)中，可穿戴設(shè)備是佩戴在人體身上的，被拍攝的主體不會(huì)出現(xiàn)在鏡頭中，因此不存在主體與背景的分離。另外，在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集過(guò)程中，鏡頭一旦打開，通常情況下不會(huì)被關(guān)閉，從而導(dǎo)致一個(gè)

4、視頻文件就是一個(gè)鏡頭。在一個(gè)只有一個(gè)鏡頭的視頻文件中，鏡頭不能被當(dāng)作是視頻分割的依據(jù)。所以，在分割通過(guò)可穿戴設(shè)備拍攝的監(jiān)控視頻時(shí)，需要重新選擇其他的分割依據(jù)。佩戴在被監(jiān)控者身上的可穿戴拍攝設(shè)備和被監(jiān)控者的運(yùn)動(dòng)是一致的，因此視頻的運(yùn)動(dòng)反應(yīng)的正好就是人體相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)。這種基于運(yùn)動(dòng)的視頻分割，可以將視頻按照不用的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行劃分，這樣就可以了解到被監(jiān)控者一天中進(jìn)行的運(yùn)動(dòng)，并進(jìn)行進(jìn)一步的分析。
　　（三）間接人體運(yùn)動(dòng)識(shí)別
　　在不同的

5、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下，能量的消耗不同，必須對(duì)監(jiān)控視頻中人的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行識(shí)別才能估計(jì)能量消耗的情況。鑒于可穿戴電子設(shè)備會(huì)隨著人的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生一致的運(yùn)動(dòng)，視頻拍攝的周圍場(chǎng)景的變化能反映人的運(yùn)動(dòng)。本文即利用攝像頭的運(yùn)動(dòng)同人類運(yùn)動(dòng)的映射關(guān)系，通過(guò)分析視頻系列的運(yùn)動(dòng)特征，提出一種對(duì)人的運(yùn)動(dòng)形式進(jìn)行間接識(shí)別的方法，而無(wú)需尋找視頻中的某一個(gè)標(biāo)志主體。在本論文中提出了一種基于金字塔結(jié)構(gòu)的Lucas-Kanade光流的間接人體運(yùn)動(dòng)識(shí)別的方式和一種基于改進(jìn)的菱形搜索塊匹