基于全局運動的視頻分割與運動識別算法研究.pdf

1、隨著生活水平的提高，人們對生活品質(zhì)要求越來越高，不斷的追求綠色、健康生活。但是，現(xiàn)實的情況卻往往與人們的追求相差甚多，現(xiàn)代社會出現(xiàn)越來越多的糖尿病、高血壓、肥胖等各種富貴疾病。然而，通過一些實驗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多，而運動燃燒的能量又太少，多入少出導(dǎo)致各種疾病的結(jié)果。目前國內(nèi)外對這種富貴病的預(yù)防已經(jīng)有很多研究在進行著，而可穿戴視頻給這種研究的進行提供了很大的支持與可能。在本論文中，研究者通過可穿戴

2、設(shè)備拍攝視頻信息，并將此作為實驗者生活現(xiàn)象的記錄，并通過分析該視頻，將實驗者一天中的各個活動進行相應(yīng)的劃分，并對運動進行識別。
　　本論文中主要從以下幾個方面展開分析與論述：
　?。ㄒ唬┮曨l關(guān)鍵幀的提取
　　通過實驗者提供的生活視頻進行關(guān)鍵幀的提取，以便進行后期的視頻分析處理?？纱┐饕曨l的特點是一種紐扣式的攝像頭，將其佩戴在實驗者的胸前，這樣拍攝的視頻具有―無鏡頭‖的特點，即任何角度的拍攝，拍攝的主體都不會出現(xiàn)在視頻中

3、。因此，在本論文中提出了一種基于全局運動特征的一種視頻分割方法，將視頻中的每一幀圖像當(dāng)作一個整體進行處理，不再單獨處理拍攝主體。
　?。ǘ┗谌诌\動的視頻分割
　　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。在本論文的實驗中，可穿戴設(shè)備是佩戴在人體身上的，被拍攝的主體不會出現(xiàn)在鏡頭中，因此不存在主體與背景的分離。另外，在實驗數(shù)據(jù)的采集過程中，鏡頭一旦打開，通常情況下不會被關(guān)閉，從而導(dǎo)致一個

4、視頻文件就是一個鏡頭。在一個只有一個鏡頭的視頻文件中，鏡頭不能被當(dāng)作是視頻分割的依據(jù)。所以，在分割通過可穿戴設(shè)備拍攝的監(jiān)控視頻時，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)控者的運動是一致的，因此視頻的運動反應(yīng)的正好就是人體相應(yīng)的運動。這種基于運動的視頻分割，可以將視頻按照不用的運動狀態(tài)進行劃分，這樣就可以了解到被監(jiān)控者一天中進行的運動，并進行進一步的分析。
　?。ㄈ╅g接人體運動識別
　　在不同的

5、運動狀態(tài)下，能量的消耗不同，必須對監(jiān)控視頻中人的運動狀態(tài)進行識別才能估計能量消耗的情況。鑒于可穿戴電子設(shè)備會隨著人的運動產(chǎn)生一致的運動，視頻拍攝的周圍場景的變化能反映人的運動。本文即利用攝像頭的運動同人類運動的映射關(guān)系，通過分析視頻系列的運動特征，提出一種對人的運動形式進行間接識別的方法，而無需尋找視頻中的某一個標(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光流的間接人體運動識別的方式和一種基于改進的菱形搜索塊匹