基于可变形状基的自适应运动参数识别方法-信阳师范学院学报编辑部.pdf

信阳师范学院学报：自然科学版 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｘｉｎｙａｎｇ Ｎｏｒｍａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ 第２７卷　 第４期　 ２０１４年１０月 Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｅｄｉｔｉｏｎ Ｖｏｌ．２７ Ｎｏ．４ Ｏｃｔ． ２０１４ ＤＯＩ：１０．３９６９／ ｊ．ｉｓｓｎ．１００３⁃０９７２．２０１４．０４．０３３ 基于可变形状基的自适应运动参数识别方法 １∗ ２ 陈海英 ，李连兵 （１．华中农业大学 楚天学院，湖北 武汉４３０２０５； ２．信阳师范学院数学与信息科学学院，河南 信阳４６４０００） 摘　 要：针对传统运动参数测量方法估计结果偏差较大的问题，为了提高运动参数的测量精度，提出一种 可变形状基的自适应运动参数识别方法．首先运动员的运动可以看作是一个随机过程，通过计算运动员的形心 坐标，确定运动状态下运动员的形状基矩阵，然后使用测量矩阵的秩来计算形状基数量的可变性，最后获得形 状基在噪声干扰情况下的最优计算结果．仿真结果表明，本文方法可以更加准确检测出人体运动的相关参数， 提高了参数的测量精度． 关键词：运动姿态；运动参数识别；形状基 中图分类号：ＴＰ３９１．９ 　 　 文献标志码：Ａ　 　 文章编号：１００３⁃０９７２（２０１４）０４⁃０６０１⁃０４ Ａｎ Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｍｏｔｉｏｎ Ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ Ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ Ｍｅｔｈｏｄ Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｄｅｆｏｒｍａｂｌｅ Ｓｈａｐｅ １∗ ２ Ｃｈｅｎ Ｈａｉｙｉｎｇ ，Ｌｉ Ｌｉａｎｂｉｎｇ （１． Ｃｈｕｔｉａｎ Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｈｕａｚｈｏｎｇ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｗｕｈａｎ４３０２０５，Ｃｈｉｎａ； ２． Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｍａｔｈｅｍａｔｉｃｓ ａｎｄ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｘｉｎｙａｎｇ Ｎｏｒｍａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉｎｙａｎｇ４６４０００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｉｍｉｎｇ ａｔｔｈｅｌａｒｇｅｄｅｖｉａｔｉｏｎｐｒｏｂｌｅｍｏｆ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｍｅｔｈｏｄｓｉｎｍｏｔｉｏｎｐａｒａｍｅｔｅｒｓｅｓｔｉｍａ⁃ ｔｉｏｎ，ａｎａｄａｐｔｉｖｅｍｏｔｉｏｎｐａｒａｍｅｔｅｒｓｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｂａｓｅｄｏｎｄｅｆｏｒｍａｂｌｅ ｓｈａｐｅｗａｓｐｒｅｓｅｎｔｅｄｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｍｅａｓ⁃ ｕｒｅｍｅｎｔ ａｃｃｕｒａｃｙｏｆｔｈｅｍｏｔｉｏｎｐａｒａｍｅｔｅｒｓ． Ｆｉｒｓｔｌｙ，ｂｅｃａｕｓｅａｔｈｌｅｔｅｍｏｔｉｏｎｉｓａｒａｎｄｏｍｐｒｏｃｅｓｓ，ｔｈｅｍｏｔｉｏｎｓｔａｔｅｓｈａｐｅ ｍａｔｒｉｘ ｃａｎ ｂｅ ａｃｑｕｉｒｅｄ ｂｙ ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ ａｔｈｌｅｔｅｓ ｃｅｎｔｒｏｉｄ ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｓ． Ｔｈｅｎ ｔｈｅ ｖａｒｉａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｓｈａｐｅ ｎｕｍｂｅｒ ｉｓ ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ ｕｓｉｎｇ ｒａｎｋ ｏｆ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｍａｔｒｉｘ． Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅ ｏｐｔｉｍａｌ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｓ ａｒｅ ｏｂｔａｉｎｅｄ ｕｎｄｅｒ ｎｏｉｓｅ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ． Ｔｈｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｉｓ ｍｅｔｈｏｄ ｃｏｕｌｄ ｍｏｒｅ ａｃｃｕｒａｔｅｌｙ ｍｅａｓｕｒｅ ｔｈｅ ｍｏｖｅｍｅｎｔ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ａｎｄ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ａｃｃｕｒａｃｙ ｏｆ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ． Ｋｅｙ ｗ