[发明专利]基于双通道红外信息融合的人体动作识别方法

权利要求书

1.一种基于双通道红外信息融合的人体动作识别方法，其特征在于，包括如下阶段：

1）分别使用红外摄像头采集人体运动视频图像，使用热释电红外传感器采集人体运动电压信号；

2）对采集到的人体运动视频图像和人体运动电压信号分别进行特征提取，其中，从人体运动视频图像中得到人体轮廓能量，从人体运动电压信号中得到频谱特征；

3）分别对人体轮廓能量和频谱特征进行主成分分析；

4）将主成分分析结果在特征层上融合；

5）采用支持向量机的方法并结合人体红外动作数据库相应数据对融合后的特征进行分类识别。

2.根据权利要求1所述的基于双通道红外信息融合的人体动作识别方法，其特征在于，所述的从人体运动视频图像中得到人体轮廓能量包括如下步骤：

（1）采用混合高斯模型的背景减除法来进行红外图像中运动人体目标的检测；

（2）对检测到的运动人体目标进行形态学处理；

（3）对运动人体目标进行轮廓提取并进行轮廓等距采样；

（4）得到人体轮廓能量图。

3.根据权利要求2所述的基于双通道红外信息融合的人体动作识别方法，其特征在于，所述的对运动人体目标进行轮廓提取是采用目标邻域点边界跟踪算法进行，具体包括：

（i）确定起始点。起始点的选择准则规定为：按从左到右，从下到上的顺序搜索，找到第一个黑点；

（ii）从起始点开始，定义初始的搜索方向为左上方；

（iii）若该方向上的邻点为黑点，则将该黑点标记为边界点；

（iv）否则搜索方向逆时针旋转45°，直到找到第一个黑点为止；

（v）以这个黑点为新的边界点，在当前搜索方向的基础上逆时针旋转90°，并以此方向作为新的初始搜索方向，重复步骤（ii）～（iv）；

（vi）当新找到的黑点和起始点重合时，停止搜索，边界跟踪结束。

4.根据权利要求1所述的基于双通道红外信息融合的人体动作识别方法，其特征在于，所述的对运动人体目标进行轮廓等距采样包括如下步骤：

（i）将轮廓坐标表示按顺时针排列，建立一个累计长度度量l′，初始值为0，将起点作为当前点；

（ii）判断下一个点与当前点之间的位置关系，若为非对角l′增加1，否则增加

（iii）比较l′与i*d的大小，其中i是当前已采完的点数，d为单位距离，若l′<i*d则取下一个点，重复步骤（ii）；

（iv）若l′>i*d，则将这点纳入采样点，并将该点作为当前点，重复步骤（ii），直到i＝N-1，当取到满足累计长度度量l′>(N-1)*d第一个点时，结束采样，并以该点作为最后一个采样点。

5.根据权利要求1所述的基于双通道红外信息融合的人体动作识别方法，其特征在于，所述的从人体运动电压信号中得到频谱特征图包括：首先对采集的人体运动电压信号进行去噪处理，对时域信号进行频谱特征提取。

6.根据权利要求1所述的基于双通道红外信息融合的人体动作识别方法，其特征在于，阶段4）所述的特征层上融合是：首先将步态能量图特征经主成分分析后的特征矩阵R_n×m，热释电红外传感器频谱信号经主成分分析后的特征矩阵P_n×s，以前后组合方式合并成一个新的特征矩阵T，即T＝[R，P]；然后，采用次优搜索算法进行特征选择。

7.根据权利要求1所述的基于双通道红外信息融合的人体动作识别方法，其特征在于，阶段5）所述的人体红外动作数据库包括有：在六条规定的路径上及一条随机路径上人体行走并做出特定动作的红外动作数据。