垒球绕环式投球动作缺失数据修复方法研究-科学技术与工程.pdf

第 卷第 期 年 月 科 学 技 术 与 工 程 垒球绕环式投球动作缺失数据修复方法研究 王琳 石琼 西安工业大学体育学院 西安 洛阳师范学院体育学院 洛阳 摘要 当前数据修复方法依据垒球运动学关系构建模型对垒球绕环式投球动作缺失数据进行修复需要收集大量的骨骼 信息先验知识 提出一种基于稀疏表示的垒球绕环式投球动作缺失数据修复方法将动作捕获设备贴在垒球运动员关节和 末端处以一定的频率对动作数据进行采集通过重构获取标记点在三维空间中的位置以的数据格式对垒球绕环 式投球动作数据进行存储给出垒球绕环式投球动作数据捕获过程 针对某一含有缺失标记的垒球绕环式投球动作帧求出 该帧中未缺失部分在由完整帧构成的字典上的稀疏表示系数通过该稀疏表示系数与字典对动作帧中的缺失数据进行修复 实验结果表明所提方法具有很高的修复精度 关键词 垒球绕环式投球动作缺失数据修复 中图法分类号 文献标志码 当前常用的垒球环绕式投球动作捕获系统依据 文献 提出一种基于轨迹矩阵填充的缺失数据 实现原理的不同可被划分成光学式机械式与电磁 修复方法将缺失数据的运动序列坐标用矩阵的形 式进行描述然后将其转换为高度相关的基于轨迹 式等 这些设备在正常情况下进行垒球环绕式 投球动作捕获效果较好 但在对垒球环绕式投球动 的矩阵最后通过奇异值阈值方法实现矩阵的填充 作进行捕获时因为标记点遮挡或噪声干扰仍会造 以达到缺失数据修复的目的该方法效率高但奇异 值阈值难以合理选择 导致修复效果不佳 成部分动作数据缺失 需将缺失数据修复才 可完成对垒球环绕式投球动作的分割 运动压缩 运 针对上述方法的弊端提出一种基于稀疏表示 动合成等处理否则需重新对垒球环绕式投球动作 的垒球绕环式投球动作缺失数据修复方法给出垒 数据进行捕获 导致资源浪费 球绕环式投球动作数据捕获过程 通过字典对完整 文献 提出一种基于主成分分析的缺失数据 部分的稀疏表示系数进行计算通过该稀疏表示系 修复方法首先将缺失标记点的位置进行初始化处 数和字典对缺失数据进行修复 实验结果表明所 提方法具有很高的修复精度 理 再通过主成分分析法将标记点的三维空间位置 数据转换至主成分空间构建数据从主成分空间到 垒球绕环式投球动作缺失数据修复 原始空间的映射对缺失位置进行估计通过得到的 方法 估计值对标记点三维数据进行更新重复上述操作 直至达到既定阈值实现缺失数据的修复 该方法 垒球绕环式投球动作帧捕获 修复精度高但实现过程复杂文献 提出一种基 通常采用的垒球绕环式投