专利名称：一种基于标志点的动作识别方法及终端设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种图像处理技术领域，特别涉及一种用于动作识别的基于标志点的 动作识别方法及终端设备。
背景技术：
目前已有的动作识别技术是基于以下数据来源的基于色彩识别可以获得物体在 χ、y平面上的位置；通过重力传感器得到物体加速度信息；通过陀螺仪得到物体方向信息； 从而，根据这些信息的变化来推断人的动作。然而，无论是通过色彩识别技术还是重力传感器以及陀螺仪所获得的数据都是物 体状态的不完整信息，无法通过其简单的组合，取得物体的空间坐标。所以，他们只能片面 的反映物体的部分运动状态，在动作识别上会受到很大的限制。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种用于动作识别的基于 标志点的动作识别方法及终端设备，以准确判断运动物体的行为动作，从而使得计算机可 以根据这些动作完成游戏、运动、健身、完成计算机操作等功能。为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案一种基于标志点的动作识别方法，包括步骤通过坐标获取设备，获取运动物体上的当前标志点的空间坐标；根据所述当前标志点的空间坐标与之前获取的先前标志点的空间坐标来确定所 述当前标志点和所述先前标志点的匹配关系，以跟踪每一个当前标志点的运动状态；根据项目的需求，选择正确的当前标志点；根据所述正确的当前标志点在运动物体上的部位和相关物理信息，确定所述运动 物体的动作状态。其中，确定所述当前标志点和所述先前标志点的匹配关系包括确定所述当前标志点与所述先前标志点之间的距离；认定所述当前标志点中与每一所述先前标志点的距离均大于预定值的当前标志 点为新出现的标志点。其中，确定所述当前标志点和所述先前标志点的匹配关系进一步包括对所述当前标志点中的剩余当前标志点与所述先前标志点的可能匹配关系进行 排列组合，对各排列组合中的所述剩余当前标志点与对应的所述先前标志点之间的距离进 行求和，根据距离求和最小的排列组合来确定所述剩余当前标志点和所述先前标志点的匹 配关系。其中，确定所述当前标志点和所述先前标志点的匹配关系进一步包括将所述当前标志点中的剩余当前标志点与所述先前标志点的可能匹配关系进行 排列组合，计算所述先前标志点按原运动状态运动后的预期标记点的空间坐标，对各排列组合中的所述剩余当前标志点与对应的所述预期标记点之间的距离进行求和，根据距离求 和最小的排列组合来确定所述剩余当前标志点和所述先前标志点的匹配关系。其中，确定所述当前标志点和所述先前标志点的匹配关系进一步包括认定所述 剩余当前标志点中未找到相匹配先前标志点的当前坐标点是新出现的标志点。其中，确定所述当前标志点和所述先前标志点的匹配关系进一步包括认定未找 到相匹配当前标志点的先前标志点静止。其中，确定所述当前标志点和所述先前标志点的匹配关系进一步包括认定在至 少两次跟踪过程中均未找到相匹配当前标志点的先前标志点消失。其中，所述物理信息包括位置、速度、加速度或/和变加速度。其中，选择正确的 当前标志点包括根据运动物体的具体运动特征，选取标志点参考位置；计算每个当前标志点相对该参考位置的评估值，确定评估值最低的当前标志点为 所述正确的当前标志点，所述评估值计算公式为评估值=X方向的距离差Xx系数+Y方 向的距离差Xy系数+Z方向的距离差Xz系数；其中，χ系数、y系数、ζ系数都是计算评估 值的调整系数。本发明提供一种终端设备，用于标志点的跟踪及选取，其包括标志点获取单元，用于获取运动物体上的当前标志点的空间三维坐标；匹配单元，用于根据所述当前标志点的空间三维坐标与之前获取的先前标志点的 空间三维坐标来确定所述当前标志点和所述先前标志点的匹配关系，以跟踪每一个当前标 志点的运动状态；标志点选取单元，用于根据项目的需求，选择正确的当前标志点；运动状态确定单元，用于根据所述正确的当前标志点在运动物体上的部位和相关 物理信息，确定所述运动物体的动作状态。其中，所述标志点选取单元，包括位置选取单元，用于根据运动物体的具体运动特征，选取标志点参考位置；评估值计算单元，用于计算每个当前标志点相对该参考位置的评估值，确定评估 值最低的当前标志点为所述正确的当前标志点，所述评估值计算公式为评估值=X方向 的距离差Xx系数+Y方向的距离差Xy系数+Z方向的距离差Xz系数；其中，χ系数、y系 数、ζ系数都是计算评估值的调整系数。其中，所述匹配单元，包括距离确定单元，用于确定所述当前标志点与所述先前标志点之间的距离；标志点确定单元，用于认定所述当前标志点中与每一所述先前标志点的距离均大 于预定值的当前标志点为新出现的标志点。其中，所述匹配单元还用于对所述当前标志点中的剩余当前标志点与所述先前标 志点的可能匹配关系进行排列组合，对各排列组合中的所述剩余当前标志点与对应的所述 先前标志点之间的距离进行求和，根据距离求和最小的排列组合来确定所述剩余当前标志 点和所述先前标志点的匹配关系。其中，所述匹配单元还用于将所述当前标志点中的剩余当前标志点与所述先前标 志点的可能匹配关系进行排列组合，计算所述先前标志点按原运动状态运动后的预期标记点的空间坐标，对各排列组合中的所述剩余当前标志点与对应的所述预期标记点之间的距 离进行求和，根据距离求和最小的排列组合来确定所述剩余当前标志点和所述先前标志点 的匹配关系。其中，所述匹配单元还用于认定所述剩余当前标志点中未找到相匹配先前标志点 的当前坐标点是新出现的标志点。其中，所述匹配单元还用于认定未找到相匹配当前标志点的先前标志点静止。其中，所述匹配单元还用于认定在至少两次跟踪过程中均未找到相匹配当前标志 点的先前标志点消失。本发明提供一种用于动作识别的基于标志点的动作识别方法及终端设备，通过运 动物体的三维空间坐标来进行动作识别的，通过物体的三维空间信息，可以计算得到物体 的加速度、速度、各平面的投影位置，从而全面准确的反映物体的动作情况。从而使得计算 机可以根据这些动作完成游戏、运动、健身、完成计算机操作等功能。
图1是本发明实施例提供基于标志点的动作识别方法流程图；图2(A)、图2(B)、图2(C)均是本发明实施例提供的对2个相同物体的跟踪示意 图；图3 (A)、图3 (B)、图3 (C)、图3⑶均是本发明实施例提供的对2个相同物体的连 续跟踪示意图；图4是本发明实施例提供的人体运动过程中的标志点的示意图；图5是本发明实施例提供的人体标志点的示意6是图5的俯视图；图7是本发明实施例提供的标志点的速度分析图；图8是本发明实施例提供的终端设备结构示意图；图9是本发明实施例提供的标志点选取单元结构示意图；图10是本发明实施例提供的匹配单元结构示意图。
具体实施例方式本发明实施例提供一种基于标志点的动作识别方法及终端设备，通过三维坐标设 备，获取运动物体上的当前标志点的空间三维坐标；根据所述当前标志点的空间三维坐标 与之前获取的先前标志点的空间三维坐标来确定所述当前标志点和所述先前标志点的匹 配关系，以跟踪每一个当前标志点的运动状态；根据项目的需求，选择正确的当前标志点； 根据所述正确的当前标志点在运动物体上的部位和相关物理信息，确定所述运动物体的动 作状态。从而全面准确的反映物体的动作情况。如图1，本发明实施例提供的标志点的跟踪及选取方法包括步骤101、获取运动物体标志点的空间三维坐标；通过三维坐标捕获设备(如摄像机、照相机、超声定位设备等)，获取人身上或者 其他运动物体(在本实施例中主要是以人为例进行描述本发明的技术方案的)的某个或者 某些点、或者某个或者某些部位的空间三维数据，如通过人体识别技术得到人的手或者脸的位置，或者得到附着在人身上的物体，比如纽扣，或者帽子，或者手套，或者手柄，或者球 拍，或者其他标志点的空间坐标位置和方向，上述的人体部位和附着在人身上的物体统称 为标志点。102、根据所述当前标志点的空间三维坐标与之前获取的先前标志点的空间三维 坐标来确定所述当前标志点和所述先前标志点的匹配关系，以跟踪每一个当前标志点的运 动状态。由于上述的标志点定位系统(上述三维坐标捕获设备)是有时间间隔性的，而且 标志点有些是无差别的，比如左手的标志点和右手的标志点可能是一样的。所以，对于获取 的标志点数据来说，需要对标志点进行跟踪处理，以区别每一个标志点的运动状态。在本实施例中，先确定所述当前标志点与所述先前标志点之间的距离；认定所述当前标志点中与每一所述先前标志点的距离均大于预定值的当前标志 点为新出现的标志点。在本实施例的进一步的实施例中，还可以对所述当前标志点中的剩余当前标志点 与所述先前标志点的可能匹配关系进行排列组合，对各排列组合中的所述剩余当前标志点 与对应的所述先前标志点之间的距离进行求和，根据距离求和最小的排列组合来确定所述 剩余当前标志点和所述先前标志点的匹配关系。另外，在上述进一步的实施例中，还可以将所述当前标志点中的剩余当前标志点 与所述先前标志点的可能匹配关系进行排列组合，计算所述先前标志点按原运动状态运动 后的预期标记点的空间坐标，对各排列组合中的所述剩余当前标志点与对应的所述预期标 记点之间的距离进行求和，根据距离求和最小的排列组合来确定所述剩余当前标志点和所 述先前标志点的匹配关系。具体的，以跟踪2个标志点为例来描述首先本实施例的跟踪方案主要基于2个假定假定(1)运动中的多个目标，在前后2次定位中，会趋向于变化量最小的方式；如图2中是对2个相同物体的跟踪示意图，以黑色圈和斜阴影线圈分别表示2个 物体，并对这2个物体进行区别以说明。图2㈧表示在第一次定位中，得到2个物体B 1(黑色圈)、G1(斜阴影线圈)，分 别用黑色圈和斜阴影线圈来区别；图2(A)在经过了时间t后的第二次定位中，由于黑色圈和斜阴影线圈表示的2个 物体都在运动，它们都离开了第一次定位时的位置，因此，得到了 2个新的位置信息R1、R2， 由于无法区别，都以方格阴影圈来表示；于是，就可能出现2种情况情况1是Bl移动至R1，G1移动至R2 ；情况2是Bl移 动至R2，Gl移动至Rl ；分别计算上面两种情况下，物体产生的变化量，以移动距离进行衡量情况1 变化量1 = Bl至Rl的距离+Gl至R2的距离；情况2 变化量2 = Bl至R2的距离+Gl至Rl的距离；从图中可以看出，变化量2要大于变化量1 ；因此，根据假定，可以认为，情况1就是B2 (黑色圈)和Gl (斜阴影线圈)2个物体 在经过时间t后的各自的位置，如图2(C)所示。
假定(2)由于惯性，物体会尽量保持其原有的运动状态。该假定(2)是为了更加准确的对上述假定1进行计算。比如，图3是对2个相同物体的连续跟踪示意图，以黑色圈和斜阴影线圈分别表示 2个物体，并对这2个物体进行区别以说明。图3(A)中，已经对这2个物体进行了追踪，其中，虚线表示第一次定位时，这2个 物体的位置；实心圆表示第二次定位时，这2个物体各自的位置，分别以黑色圈和斜阴影线 圈进行区别；可以看出，这2个物体均有各自的运动趋势；如图3(B)，经过了时间t后的第三次定位中，由于黑色圈和斜阴影线圈2个物体都 在运动，它们都离开了第一次定位时的位置，因此，得到了 2个新的位置信息R1、R2，由于无 法区别，都以方格阴影圈表示；但是，由于时间t较长，使得Rl、R2距离Bl和Gl较远，由假定1计算出来的差值 并不明显，所以容易产生错误的判断。于是，根据假定2，假定物体会保持原有的运动状态，这里以速度衡量，那么在第三 次的定位时，如果Bi、Gl各自保持原有的运行速度，将会运动到图3(C)中的ΒΓ和G1’的 位置；这时，回到假定1，对B1，、G1，和Rl、R2进行变化量的计算情况1 变化量1 = ΒΓ至Rl的距离+G1，至R2的距离；情况2 变化量2 = ΒΓ至R2的距离+Gl，至Rl的距离；从图上可以看出，变化量2要大于变化量1。因此，根据假定2和假定1，可以认为，该假定2中的情况1就是黑色圈和斜阴影线 圈的2个物体在第三次定位后的各自的位置，如图3(D)所示。因此，基于上述假定，跟踪具体实施处理步骤包括(1)、确定当前标志点与所述先前标志点之间的距离；认定所述当前标志点中与每一所述先前标志点的距离均大于预定值的当前标志 点为新出现的标志点。其中，所述预定值为按照勻速运动时的移动距离的距离值。在进一步的实施例中，对所述当前标志点中的剩余当前标志点与所述先前标志点 的可能匹配关系进行排列组合，对各排列组合中的所述剩余当前标志点与对应的所述先前 标志点之间的距离进行求和，根据距离求和最小的排列组合来确定所述剩余当前标志点和 所述先前标志点的匹配关系。或者，将所述当前标志点中的剩余当前标志点与所述先前标志点的可能匹配关系进行 排列组合，计算所述先前标志点按原运动状态运动后的预期标记点的空间坐标，对各排列 组合中的所述剩余当前标志点与对应的所述预期标记点之间的距离进行求和，根据距离求 和最小的排列组合来确定所述剩余当前标志点和所述先前标志点的匹配关系。即如果已有的先前标志点，在此次得到的目标数据中，没有与之匹配的当前标志 点，那么按照假定2，该跟踪标志点将保持原有的运动状态继续运动。(2)、确定上述步骤(1)之后，还可以认定所述剩余当前标志点中未找到相匹配先 前标志点的当前坐标点是新出现的标志点。那么这些标志点当作新出现的目标进行跟踪。 即在本次定位中，如果某一新定位的标志点，于所有没有配对的标志点之间的变化量大于 该定位目标类型此类变化量的理论数值，那么认为，这个新定位的标志点是一个新的目标。
(3)、确定上述步骤(1)之后，还可以认定未找到相匹配当前标志点的先前标志点
静止。即如果该实施例用于人体手上的标志点跟踪，由于人体手部运动的速度相对比较 快，运动维度较复杂，在发现该标志点本次运动状态接近人体运动极限数据时，假定2不再 适用，而假定该标志点保持静止；(4)、对于步骤(3)过程后，还可以认定在至少两次跟踪过程中均未找到相匹配当 前标志点的先前标志点消失。即如果一个标志点在连续的多个定位时无法找到与之匹配的位置，则认为这个标志 点已经消失了。103、根据项目的需求，选择正确的当前标志点。根据项目的需求，挑选出正确的当前标志点，人的身上可能同时附着多个标志点， 而只需要其中的某个或者某几个。比如，头球时，只需要头部标志点的位置信息；跑步时，需 要脚部标志点的位置；打球时，需要手部标志点的位置信息。在本实施例中，选取标志点包括而上述步骤102跟踪到的标志点可能是无差别的，如图4所示，目前是跑步项目， 需要脚部的标志点，图4中前方的人脚上有真正需要的标志点。同时，他手部拿着一个一样 的标志点；头顶的灯光由于闪烁，被定位系统(三维坐标设备)当成一个无差别的标志点； 身后的人，脚上佩戴着同样的标志点正在休息，而他手部的标志点被随意的放置在沙发上。 这样，一共出现了 5个没有差别的标志点(图4中的小黑圆点示意为标志点)，而其中只有 一个是真正需要的。由于人体在运动的过程中，是全身各个部分同时运动，比如跑步或者高抬腿，人的 腿部和手部都会运动，并且由于致力于平衡，难免发生前后左右的移动。这就决定了，这些 标志点可能都是处于运动之中，而且相对最初位置都会发生不确定的偏移。这样，仅凭运动 和静止，或者运动和小范围移动都不足以区分腿部的标志点和手部的标志点。于是，设定一个最佳位置即参考位置，为每个标志点与最佳位置的距离进行打分， 确定评估值，其中，评估值最低的标志点就是需要的标志点，如果需要多个点，那么评估值 最低的几个标志点就是需要的标志点。在本实施例中，该确定所需要标志点的基本步骤包括设定一个最佳位置，根据具体的运动特征，选择一个标志点最常出现的位置。比 如，如果是跑步运动，需要寻找脚部佩戴的标志点，那么可以确定，脚部的标志点最常出现 的地方应该偏下一点，假定为点A (Xa，Ya, Za)；给每个出现的标志点B (Xb，Yb，Zb)计算一个评估值，评估值计算按如下公式评估值=X方向的距离差Xx系数+Y方向的距离差Xy系数+Z方向的距离差Xz 系数；其中，χ系数、y系数、ζ系数都是计算评估值的调整系数这样，可以认为，所有的标志点当中，得分最低的标志点，就是需要的标志点。比如，图5中的手部和脚部的标志点，可以把最佳位置设得离地面较近。这样，由 于在人跑步的过程中，手部都会高于脚部，手部标志点的评估值会高于脚部标志点的评估 值，从而被区别开来。具体还包括以下三种情况
(1)由于人在活动的过程中会发生左右、前后的偏移，所以可能出现在人发生左右 偏移后，手部的标志点与设定的最佳位置在直线距离上小于腿部的标志点。由图5和图6可见，上述情况是发生左右偏移产生的，即空间X方向的偏移产生 的。但是，对于上下的偏移，即空间y方向，手部仍然要高于腿部。于是，在计算评估值时， 提高y方向的系数，这样，y方向上的差距将产生更高的评估值，从而被区别开来。前后偏 移为Z方向。比如最佳位置三维坐标为(0，10，200)，单位为厘米，原点为电视的正下方地面，即距 离电视2米，距离地面10厘米的地方。发生偏移后，手部坐标(50，50，200)，腿部坐标(80，30，200)于是，没有系数的计算评估值为手部评估值(50-0)+ (50-10) + (200-200) = 90腿部评估值(80-0)+ (30-10) + (200-200) = 100手部评估值低于腿部评估值，会产生错误的判断。增加系数后的计算手部评估值(50-0)X 1+ (50-10) X 5+ (200-200) X 1 = 250腿部评估值(80-0)X 1+ (30-10) X 5+ (200-200) X 1 = 180腿部评估值低于手部评估值，得到正确的标志点。(2)如果需要选择多个标志点，比如在双手和双脚都佩戴标志点的情况下，要把2 个手部标志点选取出来，可以采用把最佳位置定为较高的地方，这样，最低评估值的2个标 志点就是2个手部标志点。(3)对最佳位置的选择可以演化为各种不同的选择特例，比如把最佳位置设置为电视屏幕的最中心，那么，就形成了最前适合原则，距离电视屏 幕最近的标志点就是需要的标志点；把最佳位置设置在左边很远的位置，那么就形成了最左适合原则，这样有利于进 行2次选取。比如，以最佳位置原则选取出了 2个手部标志点后，就可以用最左适合原则来 区别左手和右手标志点。上述系数确定的原则一般为如果哪个分量方向上可能出现干扰标志点，那么就 增加这个分量方向的系数。例如，上面的腿和手，相对于腿，手作为干扰主要是在y方向的 区别，所以，增加了 y方向的系数。最佳位置一般就是项目进行时，标志点最可能出现的位置。比如，在跑步时，腿部 标志点最可能出现的位置就是距离地面很近的地方；在鼠标操作时，标志点就会处于人手 自然抬起的高度，且距离电视较近的地方。104、根据所述正确的当前标志点在运动物体上的部位和相关物理信息，确定所述 运动物体的动作状态。首先，计算出每个标志点的物理信息，具体包括由于上述的标志点定位系统(三维坐标设备)是有时间间隔性的，所以，对于一个 标志点来说，在一定的时间段内，能够得到一个标志点的很多位置数据，比如1秒40个位置 数据，这样，这些数据就形成了一系列离散的点；通过这些点的空间坐标位置和方向和获取的时间间隔，可以计算出这些点在三维空间中的速度、加速度和变加速运动的变加速度。如 果定位系统获得了多个标志点的位置和方向，通过跟踪步骤，可以计算出每个标志点的位 置、速度、加速度、变加速度等物理信息。在本实施例中，根据所述正确的标志点在运动物体上的部位和所述物理信息，确 定所述运动物体的动作状态。具体包括根据标志点在人身体上的部位，计算得到的标志点的物理信息，推算出人在做什 么动作。其中，要判断人是否做了一个出直拳的动作，包括以下步骤(1)首先，根据跟踪，可以得到手部标志点的连续数据；(2)通过计算，可以得到手部标志点连续的位置，速度和加速度；(3)对标志点的速度进行分析，如图7所示，水平线代表时间，垂直线代表标志点 的速度在ζ方向上的分量，即向前的速度，直拳速度阈值的直线代表一般人出直拳时的平 均速度；在人出直拳时，必然是一个准备，加速将拳头送出，在达到击打位置后，拳头停止 前进的过程。这一过程中，手部标志点跟随着拳头运动，也将经历一个加速，保持，减速的过 程。将这一过程中，标志点前进方向上的速度将形成上图所示曲线。对于一般人来说，出直拳最大会有一定的速度值，比如约5米每秒，即一般人出拳 的最大速度是5米每秒；而一般人随意的向前摆手是不会达到出拳的最大速度的，可以统 计出，一般人被认定为摆手而不是出拳的最大速度为2米每秒。于是，在跟踪计算的同时，会判断标志点是否超过了摆手的速度(2米每秒)，比如 3米每秒，如果达到了这个速度，就可以认为，人已经开始做出拳的动作了。接下来，手部标志点速度会继续增长，在达到击打点后，速度降低，当标志点速度 重新回到开始判断出拳的速度(3米每秒)时，就可以判断出这一动作结束了。当然，也可以通过加速度来判断这一过程，因为出拳必然经历一个加速过程，其判 断原理和速度判断一致。相应的，本发明实施例还提供一种终端设备，用于标志点的跟踪及选取，如图8所 示，该终端设备包括标志点获取单元810，用于获取运动物体上的当前标志点的空间三维坐标；跟踪处理单元820，用于根据所述当前标志点的空间三维坐标与之前获取的先前 标志点的空间三维坐标来确定所述当前标志点和所述先前标志点的匹配关系，以跟踪每一 个当前标志点的运动状态；匹配单元830，用于根据项目的需求，选择正确的当前标志点；运动状态确定单元 840，用于根据所述正确的当前标志点在运动物体上的部位和相关物理信息，确定所述运动 物体的动作状态。进一步的实施例中，所述标志点选取单元830，如图9所示，包括位置选取单元831，用于根据运动物体的具体运动特征，选取一个标志点如 A(Xa、Ya、Za)的参考位置；评估值计算单元832，用于计算每个出现的标志点在该参考位置的评估值，确定得 分最低的标志点为所需要的正确标志点，所述评估值计算公式为评估值=X方向的距离差Xx系数+Y方向的距离差Xy系数+Z方向的距离差Xz系数；其中，x系数、y系数、z 系数都是计算评估值的调整系数。进一步的实施中，所述匹配单元820，如图10所示，包括距离确定单元821，用于确定所述当前标志点与所述先前标志点之间的距离；标志点确定单元822，用于认定所述当前标志点中与每一所述先前标志点的距离 均大于预定值的当前标志点为新出现的标志点。进一步的实施例中，所述匹配单元820还用于对所述当前标志点中的剩余当前标 志点与所述先前标志点的可能匹配关系进行排列组合，对各排列组合中的所述剩余当前标 志点与对应的所述先前标志点之间的距离进行求和，根据距离求和最小的排列组合来确定 所述剩余当前标志点和所述先前标志点的匹配关系。进一步的实施例中，所述匹配单元820还用于将所述当前标志点中的剩余当前标 志点与所述先前标志点的可能匹配关系进行排列组合，计算所述先前标志点按原运动状态 运动后的预期标记点的空间坐标，对各排列组合中的所述剩余当前标志点与对应的所述预 期标记点之间的距离进行求和，根据距离求和最小的排列组合来确定所述剩余当前标志点 和所述先前标志点的匹配关系。在上述实施例的进一步的实施例中，所述匹配单元820还用于认定所述剩余当前标志点中未找到相匹配先前标志点的当前坐标点是新出现的 标志点。或者，所述匹配单元820还用于认定未找到相匹配当前标志点的先前标志点静止。 另外，在该实施例的进一步的实施例中，所述匹配单元820还用于认定在至少两次跟踪过 程中均未找到相匹配当前标志点的先前标志点消失。应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换， 而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
权利要求
一种基于标志点的动作识别方法，其特征在于，包括步骤通过坐标获取设备，获取运动物体上的当前标志点的空间坐标；根据所述当前标志点的空间坐标与之前获取的先前标志点的空间坐标来确定所述当前标志点和所述先前标志点的匹配关系，以跟踪每一个当前标志点的运动状态；根据项目的需求，选择正确的当前标志点；根据所述正确的当前标志点在运动物体上的部位和相关物理信息，确定所述运动物体的动作状态。
2.如权利要求1所述的动作识别方法，其特征在于，确定所述当前标志点和所述先前 标志点的匹配关系包括确定所述当前标志点与所述先前标志点之间的距离；认定所述当前标志点中与每一所述先前标志点的距离均大于预定值的当前标志点为 新出现的标志点。
3.如权利要求2所述的动作识别方法，其特征在于，确定所述当前标志点和所述先前 标志点的匹配关系进一步包括对所述当前标志点中的剩余当前标志点与所述先前标志点的可能匹配关系进行排列 组合，对各排列组合中的所述剩余当前标志点与对应的所述先前标志点之间的距离进行求 和，根据距离求和最小的排列组合来确定所述剩余当前标志点和所述先前标志点的匹配关 系。
4.如权利要求2所述的动作识别方法，其特征在于，确定所述当前标志点和所述先前 标志点的匹配关系进一步包括将所述当前标志点中的剩余当前标志点与所述先前标志点的可能匹配关系进行排列 组合，计算所述先前标志点按原运动状态运动后的预期标记点的空间坐标，对各排列组合 中的所述剩余当前标志点与对应的所述预期标记点之间的距离进行求和，根据距离求和最 小的排列组合来确定所述剩余当前标志点和所述先前标志点的匹配关系。
5.如权利要求3或4所述的动作识别方法，其特征在于，确定所述当前标志点和所述先 前标志点的匹配关系进一步包括认定所述剩余当前标志点中未找到相匹配先前标志点的 当前坐标点是新出现的标志点。
6.如权利要求3或4所述的动作识别方法，其特征在于，确定所述当前标志点和所述先 前标志点的匹配关系进一步包括认定未找到相匹配当前标志点的先前标志点静止。
7.如权利要求6所述的动作识别方法，其特征在于，确定所述当前标志点和所述先前 标志点的匹配关系进一步包括认定在至少两次跟踪过程中均未找到相匹配当前标志点的 先前标志点消失。
8.如权利要求1所述动作识别方法，其特征在于，所述物理信息包括位置、速度、加速 度或/和变加速度。
9.如权利要求1所述动作识别方法，其特征在于，选择正确的当前标志点包括根据运动物体的具体运动特征，选取标志点参考位置；计算每个当前标志点相对该参考位置的评估值，确定评估值最低的当前标志点为所述 正确的当前标志点，所述评估值计算公式为评估值=X方向的距离差Xx系数+Y方向的 距离差Xy系数+Z方向的距离差Xz系数；其中，χ系数、y系数、ζ系数都是计算评估值的调整系数。
10.一种终端设备，用于标志点的跟踪及选取，其特征在于，包括标志点获取单元，用于获取运动物体上的当前标志点的空间三维坐标；匹配单元，用于根据所述当前标志点的空间三维坐标与之前获取的先前标志点的空间 三维坐标来确定所述当前标志点和所述先前标志点的匹配关系，以跟踪每一个当前标志点 的运动状态；标志点选取单元，用于根据项目的需求，选择正确的当前标志点；运动状态确定单元，用于根据所述正确的当前标志点在运动物体上的部位和相关物理 信息，确定所述运动物体的动作状态。
11.如权利要求10所述终端设备，其特征在于，所述标志点选取单元，包括位置选取单元，用于根据运动物体的具体运动特征，选取标志点参考位置；评估值计算单元，用于计算每个当前标志点相对该参考位置的评估值，确定评估值最 低的当前标志点为所述正确的当前标志点，所述评估值计算公式为评估值=X方向的距 离差Xx系数+Y方向的距离差Xy系数+Z方向的距离差Xz系数；其中，X系数、y系数、 ζ系数都是计算评估值的调整系数。
12.如权利要求10所述终端设备，其特征在于，所述匹配单元，包括距离确定单元，用于确定所述当前标志点与所述先前标志点之间的距离；标志点确定单元，用于认定所述当前标志点中与每一所述先前标志点的距离均大于预 定值的当前标志点为新出现的标志点。
13.如权利要求12所述终端设备，其特征在于，所述匹配单元还用于对所述当前标志 点中的剩余当前标志点与所述先前标志点的可能匹配关系进行排列组合，对各排列组合中 的所述剩余当前标志点与对应的所述先前标志点之间的距离进行求和，根据距离求和最小 的排列组合来确定所述剩余当前标志点和所述先前标志点的匹配关系。
14.如权利要求12所述终端设备，其特征在于，所述匹配单元还用于，将所述当前标志 点中的剩余当前标志点与所述先前标志点的可能匹配关系进行排列组合，计算所述先前标 志点按原运动状态运动后的预期标记点的空间坐标，对各排列组合中的所述剩余当前标志 点与对应的所述预期标记点之间的距离进行求和，根据距离求和最小的排列组合来确定所 述剩余当前标志点和所述先前标志点的匹配关系。
15.如权利要求13或14所述的动作识别方法，其特征在于，所述匹配单元还用于，认定 所述剩余当前标志点中未找到相匹配先前标志点的当前坐标点是新出现的标志点。
16.如权利要求13或14所述的动作识别方法，其特征在于，所述匹配单元，还用于认定 未找到相匹配当前标志点的先前标志点静止。
17.如权利要求16所述的动作识别方法，其特征在于，所述匹配单元，还用于认定在至 少两次跟踪过程中均未找到相匹配当前标志点的先前标志点消失。
全文摘要
本发明实施例提供一种基于标志点的动作识别方法及终端设备，通过坐标设备，获取运动物体上的当前标志点的空间三维坐标；根据所述当前标志点的空间三维坐标与之前获取的先前标志点的空间三维坐标来确定所述当前标志点和所述先前标志点的匹配关系，以跟踪每一个当前标志点的运动状态；根据项目的需求，选择正确的当前标志点；根据所述正确的当前标志点在运动物体上的部位和相关物理信息，确定所述运动物体的动作状态。从而全面准确的反映物体的动作情况。从而使得计算机可以根据这些动作完成游戏、运动、健身、完成计算机操作等功能。
文档编号G06F3/01GK101957655SQ20091010876
公开日2011年1月26日 申请日期2009年7月17日 优先权日2009年7月17日
发明者周琨, 彭立焱, 甘泉 申请人:深圳泰山在线科技有限公司