[发明专利]基于静态帧的部件运动性预测方法

权利要求书

1.一种基于静态帧的部件运动性预测方法，其特征在于，包括：

根据物体的运动方式对一组三维形状中的每一个三维形状构建出多个运动单元，并根据运动类型对所有运动单元进行划分，每一三维形状分割为多个独立几何部件，所述运动单元中包括多个静态帧，所述运动单元的划分基于运动参数，所述运动参数包括：运动类型、候选轴的方向参数、候选轴的位置参数及范围参数；

计算每一运动单元中静态帧的帧描述子，所述帧描述子以多个多维的几何特征表示，描述了静态帧中的运动部件与参考部件的交互及所述运动部件与参考部件的位置关系；

根据运动单元的每一运动类型，利用度量学习方法，学习出每一运动类型的运动单元中的静态帧到不同运动单元的距离函数；

根据待查询的静态帧，利用所述距离函数选择与所述待查询的静态帧距离值最小的运动单元，得到该运动单元及其运动类型；

根据所述待查询的静态帧及得到的运动单元及其运动类型生成多组候选的运动，对所述候选的运动进行采样，得到可应用于所述待查询的静态帧的最佳运动参数。

2.根据权利要求1所述的基于静态帧的部件运动性预测方法，其特征在于，所述运动单元中的多个静态帧中包括初始静态帧及末尾静态帧。

3.根据权利要求1所述的基于静态帧的部件运动性预测方法，其特征在于，还包括：根据运动部件的运动时间对所述运动单元中的多个静态帧进行排序。

4.根据权利要求1所述的基于静态帧的部件运动性预测方法，其特征在于，所述运动参数包括：运动类型、平移轴或旋转轴的主方向、平移轴或旋转轴所处的位置、运动范围。

5.根据权利要求1所述的基于静态帧的部件运动性预测方法，其特征在于，计算每一运动单元中静态帧的帧描述子，包括：

利用交互二分面捕获运动部件与参考部件的交互及部件表面与所述交互二分面相关联的交互区域；

利用关系增强图像描述子表示运动部件与参考部件间的相对位置关系。

6.根据权利要求5所述的基于静态帧的部件运动性预测方法，其特征在于，利用关系增强图像描述子表示运动部件与参考部件间的相对位置关系，包括：

将关系增强图像描述子在二维中的像素替换成三维中的体素，并将二维中的圆替扩展为三维中的球体；

使用三维空间中三个相互正交的平面对球体的空间进行分割，并按球体的半径将球体划分为内部球体和外部球体，得到16个空间划分。

7.根据权利要求1所述的基于静态帧的部件运动性预测方法，其特征在于，根据运动单元的每一运动类型，利用度量学习方法，学习出每一运动类型的运动单元中的静态帧到不同运动单元的距离函数，包括：

采用度量学习方法，在两种类型约束条件下，根据运动单元中静态帧的几何特征，学习出每一运动类型的运动单元中的静态帧到不同运动单元的距离函数；所述约束条件包括：

静态帧与相同运动类型的运动单元之间的距离应更近于到其它不同运动类型的运动单元之间的距离；

静态帧与相同运动类型的运动单元之间的距离小于静态帧与不同运动类型的运动单元之间的距离。

8.根据权利要求7所述的基于静态帧的部件运动性预测方法，其特征在于，还包括：根据运动单元的运动类型将相似的运动单元进行分组。

9.根据权利要求1所述的基于静态帧的部件运动性预测方法，其特征在于，还包括：构建静态帧到运动单元的距离模型：

其中，和分别是运动单元u_j的初始静态帧和末尾静态帧，m表示每一个运动单元中静态帧的数量，为运动单元中任一静态帧，是每一个运动单元中两个静态帧之间的距离。