基于背部曲率的豬的步態(tài)識(shí)別.pdf

1、近年來(lái)在國(guó)內(nèi)外計(jì)算機(jī)視覺(jué)以及生物特征識(shí)別等領(lǐng)域，步態(tài)識(shí)別已經(jīng)逐漸成為了備受關(guān)注的研究方向之一。其在安全監(jiān)控、醫(yī)療診斷、門(mén)禁系統(tǒng)等領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用前景以及經(jīng)濟(jì)價(jià)值。本文在機(jī)器視覺(jué)的基礎(chǔ)上，通過(guò)提取目標(biāo)輪廓背部弧線(xiàn)，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)擬合求出弧線(xiàn)的曲率，然后根據(jù)最近鄰分類(lèi)對(duì)豬的正常行走和異常行走進(jìn)行識(shí)別，最后根據(jù)豬的背部曲率完成了對(duì)其步態(tài)的識(shí)別。
　　在復(fù)雜的豬舍環(huán)境下，為避免光照、遮擋、陰影等外界因素影響而尋求識(shí)別準(zhǔn)確率的最大化，本文采用

2、微軟公司的KINECT相機(jī)采集目標(biāo)豬的深度圖像。并采用連通區(qū)域分析法對(duì)深度圖像進(jìn)行分析，根據(jù)連通區(qū)域的像素點(diǎn)的個(gè)數(shù)（即面積特征）提取出目標(biāo)豬的圖像，再通過(guò)形態(tài)學(xué)中的膨脹與腐蝕等操作對(duì)二值化后的目標(biāo)豬的圖像邊緣進(jìn)行平滑處理，最后采用canny算子提取目標(biāo)豬的二值輪廓。
　　對(duì)豬的二值輪廓圖進(jìn)行特征提取。首先提取輪廓形心，繪制形心—輪廓點(diǎn)距離曲線(xiàn)，通過(guò)提取距離曲線(xiàn)上極值點(diǎn)對(duì)應(yīng)的關(guān)鍵輪廓點(diǎn)進(jìn)行步態(tài)周期檢測(cè)。然后采用Procrustes統(tǒng)

3、計(jì)形狀法來(lái)分析豬的二值輪廓的變化:用PMS來(lái)表示豬的輪廓變化，通過(guò)PMS上任意采樣點(diǎn)的切向角之差來(lái)分析它們之間的相似性，從而分析輪廓邊緣變化。最后根據(jù)Procrustes統(tǒng)計(jì)形狀分析的結(jié)果，提取出輪廓變化較明顯的背部曲線(xiàn)，由于正常豬行走過(guò)程中背部比較平坦，而跛腳豬行走時(shí)背部拱起，且豬的背部弧線(xiàn)恰似圓的一部分，拱幅越大，所在圓的半徑就越小，而曲率就越大，因此利用最小二乘法對(duì)背部曲線(xiàn)上的點(diǎn)進(jìn)行圓擬合，用擬合圓的曲率作為豬的跛腳檢測(cè)的步態(tài)特征