太极拳视频的配准研究

发布时间：2023-04-11 21:15

　　随着现代工作节奏的加快,以及移动互联网技术的普及,人们更倾向于通过手机终端督促和纠正自己的健身活动。通过观看健身视频,正确地效仿标准动作成为移动互联网健身应用的主要用户诉求。但是,在没有专业教练员的实时指导的情况下,运动损伤成为了“互联网+健身”企业与用户之间的主要矛盾点。太极拳是中国传统文化的瑰宝,不仅能强身健体,还能修身养性。如何通过移动互联网进行新业态传播已经提升到了国家战略的高度。如何借用手机终端所具备的摄像功能实现端到端的动作配准,是太极拳线上教学和普及的关键技术瓶颈。为了解决该问题,我们需要突破两个技术挑战:首先,太极拳对完成套路动作的速率是没有限制的,不同用户完成同一套路动作的时间可能与模板动作都是不相同的;其次,通用的手机终端所搭载的图像传感器只能提供二维的图像,如果希望进行精确的动作配准需要提供用户各个关节的三维坐标,这成为了太极拳线上传播的技术难题。鉴于上述技术挑战,我们进行了如下工作:(1)针对太极拳动作速率的不匹配问题,我们提出了基于关节角度和DTW的视频配准方法。该算法的主要步骤为:首先得到练习者动作视频中关节角度的时间序列,并使用指数平滑法提高该时间序列的平...

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 课题的研究背景和意义
    1.3 视频配准的国内外现状
    1.4 课题的研究内容及目标
        1.4.1 研究内容
        1.4.2 研究目标
    1.5 论文结构
第2章 视频配准技术概述
    2.1 引言
    2.2 视频配准的概念和分类
    2.3 一般视频配准
        2.3.1 一般视频配准方案
        2.3.2 图像配准
    2.4 太极拳视频配准
    2.5 人体骨架提取模型
        2.5.1 人体骨架提取模型的分类
        2.5.2 Open Pose模型
        2.5.3 AlphaPose模型
        2.5.4 模型对比
    2.6 小结
第3章 基于关节角度和DTW的太极拳视频配准方法
    3.1 引言
    3.2 DTW算法
    3.3 基于关节角度和DTW的太极拳视频配准方法
        3.3.1 生成人体关节角度的时间序列
        3.3.2 调整人体关节角度的时间序列
        3.3.3 分割太极拳视频
        3.3.4 配准分割后的不同太极拳视频
    3.4 实验
        3.4.1 实验环境及实验数据
        3.4.2 太极拳视频配准方法评估
        3.4.3 实验对比及分析
    3.5 小结
第4章 基于关键帧的太极拳视频配准
    4.1 引言
    4.2 人体关节在太极拳运动中的因果关系模型
    4.3 因果分析模型
        4.3.1 因果分析理论
        4.3.2 Granger因果分析
        4.3.3 CCM因果分析
        4.3.4 因果关系对比
    4.4 基于CCM因果的太极拳视频关键帧提取算法
        4.4.1 制作人体关节坐标的时间序列
        4.4.2 人体关节时间序列之间的因果分析
        4.4.3 计算上下视频帧之间的距离
        4.4.4 利用距离值提取视频的关键帧
    4.5 基于关键帧的太极拳视频配准方法
    4.6 实验
        4.6.1 实验环境
        4.6.2 关键帧评估
        4.6.3 太极拳视频配准评估
    4.7 小结
总结与展望
参考文献
致谢
附录 A 攻读学位期间所发表的学术论文
附录 B 攻读学位期间所参加的科研项目



本文编号：3789763