>[0024] 图4是根据设定的帖数等间隔地从3个原始周期选取出的3个周期代表。
[0025] 图5是周期代表帖里各个对应位置上的平均帖。
[0026] 图6是从所有周期代表中选取最优帖生成的步态周期。
【具体实施方式】
[0027] 下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限 于此。
[00測 实施例
[0029] 如图 1 所不，W CASIA(Hie Institute of Automation of the Qiinese Academy of Sciences)化tase巧步态数据库中一段包含N帖的步态序列作为优选实施例说明本发 明的实施过程。如图2所示，所选步态序列包含重复帖（第7至9帖、第35至37帖等）与 残缺帖（第1至4帖、49至55帖和第77至82帖等）。
[0030] 步骤1 ;利用步伐宽度的周期性变化从步态序列中检测出各个原始步态周期。具 体地，对于第n张二值步态帖，找出目标区域腿部的最左像素点的横坐标与最右像素点 的横坐标Xw，则该帖步伐宽度为屯二Ixai-x&J。对整个步态序列的所有帖作同样处理， 得到步伐宽度向量集d = {di，d2,...，山}。分析步伐宽度向量集的极值：对步伐宽度向量集 求导，检测其过零点。若与过零点左边相邻的导数大于零，则为极大值点，否则为极小值点。 两个相邻极大值或极小值间的帖为半个步态周期，两个连续半周期构成一个步态周期。例 如，第1个和第3个极小值间的帖为原始周期一，第3个和第5个极小值间的帖则为原始周 期二，依次类推。如图3所示，是从原始步态序列检测出的3个原始周期。
[0031] 步骤2 ;设定用于步态周期表达的代表帖数目。从步骤1得到的各个原始步态周 期所包含的帖数并不一致，因此需设定一个固定帖数。所设固定帖数应不超过步骤1所得 的各个原始步态周期帖数的最小值，并且须为4的整数倍。本例中由于原始周期1、2、3的 帖数分别为28、28、26,故此固定帖数应比26小，且为4的整数倍，因此设定为24帖。
[0032] 步骤3 ;从各个原始步态周期中抽取固定数量的代表帖。W四分之一个步态周期 (即相邻的一对步伐宽度极大值和极小值间的帖）作为基本单元。用步骤2中设定帖数的 四分之一（本例中为24/4 = 6)等分每个基本单元，选取离等分点最近的帖作为当前基本 单元在该位置上的代表帖。由此可获得统一帖数的周期表达，同时能去除原始步态周期中 的重复帖。如图4所示，根据设定的帖数24,等间隔地从3个原始周期选取出包含24帖的 3个周期代表；
[0033] 步骤4 ;计算由步骤3所获得的步态周期内各个位置的平均帖。假设步态序列中 包含m个步态周期，本例中根据步骤2的设置，每个周期有24个代表帖。设fu为第i个 周期内的第j个代表帖，则各个位置的平均帖计算如下：
[0034]
【主权项】
1. 一种新的步态周期生成方法，其特征在于，包括如下步骤： 步骤1、从待处理步态序列中检测出各个原始步态周期； 步骤2、设定最终周期表达中包含的帖数k，该帖数应小于步骤1所得各个原始步态周 期中包含帖数的最小值； 步骤3、根据步骤2设定的帖数，等间隔地从每个原始步态周期中抽取出k帖作为此周 期的代表帖； 步骤4、定义步态帖图像的质量评判标准，并对由步骤3获得的所有代表帖计算其质量 系数； 步骤5、对于所有步态周期中相同位置上的代表帖，选取图像质量最好的帖作为该位置 的最优帖，各个位置的最优帖构成最终的步态周期表达。
2. 根据权利要求1所述的步态周期生成方法，其特征在于，步骤1中根据步伐宽度的周 期性变化来检测各个原始步态周期，相邻两个步伐宽度极大值或极小值间所包含的帖为半 个周期，连续两个半周期构成一个步态周期。
3. 根据权利要求1所述的步态周期生成方法，其特征在于，步骤2中设定的数值应比步 骤1中计算的各个原始步态周期包含帖数的最小值要小，并且此数值须为4的整数倍。
4. 根据权利要求1所述的步态周期生成方法，其特征在于，步骤3中W四分之一步态周 期作为基本单元，用步骤2中设定数值的四分之一等间隔划分每个基本单元，选取离等分 点最近的帖作为所在基本单元在该位置上的代表帖，相邻四个基本单元的代表帖即构成一 个完整步态周期的表达。
5. 根据权利要求1所述的步态周期生成方法，其特征在于，步骤4中表征步态帖图像质 量好坏的质量系数是该帖与其所在位置的平均帖的相关系数，相关系数越大，则该帖质量 越好；平均帖通过对各周期中处在相同位置的代表帖求平均值获得。
6. 根据权利要求1所述的步态周期生成方法，其特征在于，步骤5中根据步骤4定义的 帖图像质量评判标准，比较步态序列中所有步态周期在对应位置的帖的质量水平，选取其 中图像质量最好的帖作为该位置的最优帖，所有对应位置上的最优帖构成该步态序列生成 的最终步态周期表达。
7. 根据权利要求1所述的步态周期生成方法，其特征在于，步骤5中的位置是指某代表 帖在当前周期k个代表帖中的序号。
【专利摘要】本发明公开了一种新的步态周期生成方法，其步骤为：先根据步伐宽度的周期变化从待处理步态序列中检测出所有原始步态周期；设定一个比各原始步态周期中所含帧数最小值小的、且为4的整数倍的数值k，作为最终周期表达包含的帧数；等间隔地从各原始步态周期中抽取k帧作为此周期的代表帧；对于各步态周期中相同位置上的代表帧求出其平均帧；计算各步态周期内各代表帧与其对应位置的平均帧的相关系数，选取相关系数最大的代表帧作为该位置的最优帧；所有位置上的最优帧构成最终的步态周期表达。本发明剔除了步态序列中的残缺帧和重复帧，利用图像质量好的帧生成一个步态周期，进而获取了更精确的步态特征，有效提升了步态检测的结果。
【IPC分类】G06K9-00
【公开号】CN104537340
【申请号】CN201410810941
【发明人】胡永健, 陈夏辉, 刘琲贝, 韦岗
【申请人】华南理工大学
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年12月19日