[发明专利]一种基于姿态比对的高尔夫挥杆动作评分估计方法

权利要求书

1.一种基于姿态比对的高尔夫挥杆动作评分估计方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)模板视频和用户视频进行配准：利用球杆斜率的信息，从用户视频中抽取部分帧与模板视频进行一一对应；

2)提取人体动作特征：利用人体关节点坐标，提取若干个人体肢体角，作为人体动作特征；

3)将提取的用户视频人体特征及其模板视频挥杆动作比对，并对不同特征的比对结果进行加权评分；

步骤1)中，所述模板视频和用户视频进行配准，包括以下步骤：

将一段完整的挥杆视频分成三段，即上杆阶段视频、下杆阶段视频及随杆阶段视频，各阶段视频的匹配方式一致，三个阶段的视频统称为模板阶段视频，视频帧匹配过程分成三步，包括：

(1)找出与模板阶段视频第1帧最匹配的用户阶段视频帧；

利用球杆方向信息判断模板阶段视频第1帧和用户阶段视频第1帧中的球杆方向是否一致；

(2)计算模板阶段视频和用户阶段视频的距离矩阵，其大小为I*J，其中，I是模板阶段视频总帧长，J是用户阶段视频总帧长；

由第(1)步可知，用户阶段视频的第MinP帧与模板阶段视频的第1帧匹配，用户阶段视频的第1帧至第Minp-1帧都不与模板阶段视频第1帧匹配；Distance为模板阶段视频和用户阶段视频的距离矩阵，dis_i，j是Distance中的元素，其各元素计算公式如下：

任何的两个视频间的球杆距离不可能完全一致，即模板阶段视频和用户阶段视频间的距离ΔCρ_i，j＞0恒成立，对于不能匹配的模板阶段视频和用户阶段视频间的距离ΔCρ_i，j＝0；

(3)计算模板阶段视频和用户阶段视频局部累积距值，并利用局部累积距离值找出与模板阶段视频第i帧最匹配的用户阶段视频j；

cumuDis_i，j是模板阶段视频第i帧与用户阶段视频第j帧间的累计距离值，其下一位置的累积距离值由如下局部累积距离公式决定：

其中，p和q的值由min[dis_i，j+1，dis_i+1，j+1，dis_i+1，j]决定，当最小值为dis_i，j+1时，则p＝i，q＝j+1；当最小值为dis_i+1，j+1时，则p＝i+1，q＝j+1；当最小值为，dis_i+1，j时，p＝i+1，q＝j；

以模板阶段视频第i帧与用户阶段视频第j帧为起始位置，且i和j满足i＜I，j＜J，此时cumuDis_i，j＝dis_i，j，利用局部累积距离公式得到cumuDis_i，j+1，…，cumuDis_i，j+k，分别是模板阶段视频第i帧与用户阶段视频第j+1帧至第j+k帧的累积距离值，当利用公式计算下一累积距离值得到cumuDis_i+1，j+1或cumuDis_i+1，j时，则停止计算下一累积距离值，此时利用距离矩阵Distance，找出dis_i，j，dis_i，j+1，…，dis_i，j+k，即模板阶段视频第i帧与用户阶段视频第j帧至第j+k帧的距离值，找出dis_i，j，dis_i，j+1，…，dis_i，j+k中最小距离值的用户视频帧下标，假设dis_i，min是dis_i，j，dis_i，j+1，…，dis_i，j+k中的最小值，则min是最小距离值的用户阶段视频帧下标，此时认为模板阶段视频帧第i帧与用户阶段视频帧第min帧匹配；当模板阶段视频第i帧与用户阶段视频第min帧相匹配时，模板阶段视频第i+1帧与用户阶段视频第min帧不匹配，从用户阶段视频中第min+1帧开始计算并寻找与模板阶段视频中的第i+1帧相匹配的用户阶段视频帧。