一種基于空間定位和聚類的動作預(yù)測方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及動作預(yù)測技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于空間定位和聚類的動作預(yù)測方 法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 空間定位技術(shù)是虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)。在虛擬現(xiàn)實的應(yīng)用中，無時無刻需 要用戶與虛擬環(huán)境進行交互，如果沿用傳統(tǒng)的交互技術(shù)，會造成用戶體驗不佳的情況。用自 然的身體動作進行交互是一種更好的交互方式，這就需要對用戶的身體進行定位。
[0003] 常見的室內(nèi)無線定位技術(shù)還有:Wi-Fi、藍牙、紅外線、超寬帶、RFID、ZigBee和超聲 波。目前的空間定位系統(tǒng)利用高速攝像機可達到每秒1000幀的采樣效果，用戶進行畫面的 切換比較流暢和細膩。然而目前的空間定位系統(tǒng)普遍的缺點是延時較高。延時高導(dǎo)致畫面 的變換不夠及時，導(dǎo)致用戶的眩暈癥狀時有發(fā)生。
[0004] 因此，降低空間定位系統(tǒng)中的延時也是這個系統(tǒng)中的關(guān)鍵部分。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種基于空間定位和聚類 的動作預(yù)測方法及系統(tǒng)，對目標點進行空間定位和基于外部輸入的龐大數(shù)據(jù)下，通過聚類 技術(shù)進行有效的預(yù)測來減少因信號傳輸過程中產(chǎn)生的時延，從而有效減少主觀延時，提高 用戶的使用體驗感。
[0006] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種基于空間定位和聚類的動作預(yù)測方 法，所述方法包括：
[0007] 對目標點進行空間定位，獲取所述目標點每一幀的位置信息和運動狀態(tài)信息；
[0008] 根據(jù)至少兩幀連續(xù)的所述目標點的位置信息和運動狀態(tài)信進行信息編碼，建立至 少兩幀連續(xù)信息的模型；
[0009] 對所述至少兩幀連續(xù)信息的模型進行聚類，獲取聚類結(jié)果；
[0010] 根據(jù)所述聚類結(jié)果建立訓(xùn)練數(shù)據(jù)集，并根據(jù)所述訓(xùn)練數(shù)據(jù)集獲取工作模式；
[0011] 根據(jù)所述工作模式對動作進行預(yù)測。
[0012] 優(yōu)選地，所述運動狀態(tài)信息包括瞬時速度信息和加速度信息。
[0013] 優(yōu)選地，所述根據(jù)至少兩幀連續(xù)的所述目標點的位置信息和運動狀態(tài)信進行信息 編碼，建立至少兩幀連續(xù)信息的模型，包括：
[0014] 在每一幀中記錄所述目標點的位置信息和運動狀態(tài)信息；
[0015] 記錄連續(xù)至少兩幀的所述目標點的位置信息和運動狀態(tài)信并進行信息編碼，獲取 信息編碼結(jié)果；
[0016] 根據(jù)所述信息編碼結(jié)果構(gòu)建至少兩維的信息向量；
[0017] 根據(jù)所述至少兩維的信息向量，獲取至少兩幀連續(xù)信息的模型。
[0018] 優(yōu)選地，所述對所述至少兩幀連續(xù)信息的模型進行聚類，獲取聚類結(jié)果，包括：
[0019] 將構(gòu)建完成的每一個至少兩維的信息向量進行類別劃分；
[0020] 將類別相同的信息向量進行聚類，獲取聚類結(jié)果。
[0021 ]優(yōu)選地，所述工作模式包括正常工作模式和預(yù)測工作模式。
[0022] 本發(fā)明還提供了一種基于空間定位和聚類的動作預(yù)測系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：
[0023] 定位模塊：用于對目標點進行空間定位，獲取所述目標點每一幀的位置信息和運 動狀態(tài)信息；
[0024] 模型構(gòu)建模塊:用于根據(jù)至少兩幀連續(xù)的所述目標點的位置信息和運動狀態(tài)信進 行信息編碼，建立至少兩幀連續(xù)信息的模型；
[0025] 聚類模塊:用于對所述至少兩幀連續(xù)信息的模型進行聚類，獲取聚類結(jié)果；
[0026] 模式獲取模塊：用于根據(jù)所述聚類結(jié)果建立訓(xùn)練數(shù)據(jù)集，并根據(jù)所述訓(xùn)練數(shù)據(jù)集 獲取工作模式；
[0027] 預(yù)測模塊:用于根據(jù)所述工作模式對動作進行預(yù)測。
[0028] 優(yōu)選地，所述運動狀態(tài)信息包括瞬時速度信息和加速度信息。
[0029]優(yōu)選地，所述模型構(gòu)建模塊包括：
[0030] 信息記錄單元:用于在每一幀中記錄所述目標點的位置信息和運動狀態(tài)信息；
[0031] 信息編碼單元：用于記錄連續(xù)至少兩幀的所述目標點的位置信息和運動狀態(tài)信并 進行?目息編碼，獲取?目息編碼結(jié)果；
[0032] 信息向量構(gòu)建單元:用于根據(jù)所述信息編碼結(jié)果構(gòu)建至少兩維的信息向量；
[0033] 模型獲取單元：用于根據(jù)所述至少兩維的信息向量，獲取至少兩幀連續(xù)信息的模 型。
[0034]優(yōu)選地，所述聚類模塊包括：
[0035] 類別劃分單元:用于將構(gòu)建完成的每一個至少兩維的信息向量進行類別劃分；
[0036] 聚類單元:用于將類別相同的信息向量進行聚類，獲取聚類結(jié)果。
[0037]優(yōu)選地，所述工作模式包括正常工作模式和預(yù)測工作模式。
[0038] 在本發(fā)明實施例中，通過對目標點進行空間定位和基于外部輸入的龐大數(shù)據(jù)下， 通過聚類技術(shù)進行有效的預(yù)測來減少因信號傳輸過程中產(chǎn)生的時延，從而有效減少主觀延 時，提高用戶的使用體驗感。
【附圖說明】
[0039] 為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以 根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。
[0040] 圖1是本發(fā)明實施例中的基于空間定位和聚類的動作預(yù)測方法的流程示意圖；
[0041] 圖2是本發(fā)明實施例中的建立至少兩幀連續(xù)信息的模型的流程示意圖；
[0042] 圖3是本發(fā)明實施例中的基于空間定位和聚類的動作預(yù)測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成示意 圖。
【具體實施方式】
[0043] 下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；?本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他 實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0044] 圖1是本發(fā)明實施例中的基于空間定位和聚類的動作預(yù)測方法的流程示意圖，如 圖1所示，該方法包括：
[0045] S11:對目標點進行空間定位，獲取目標點每一幀的位置信息和運動狀態(tài)信息；
[0046] S12:根據(jù)至少兩幀連續(xù)的目標點的位置信息和運動狀態(tài)信進行信息編碼，建立至 少兩幀連續(xù)信息的模型；
[0047] S13:對至少兩幀連續(xù)信息的模型進行聚類，獲取聚類結(jié)果；
[0048] S14:根據(jù)聚類結(jié)果建立訓(xùn)練數(shù)據(jù)集，并根據(jù)訓(xùn)練數(shù)據(jù)集獲取工作模式；
[0049] S15:根據(jù)工作模式對動作進行預(yù)測。
[0050] 對S11作進一步說明：
[0051] 在本實施例中通過攝像頭或重力感應(yīng)器的方式對目標點進行空間定位，獲取該目 標點的空間位置信息;通過陀螺儀、速度感應(yīng)器、加速器和磁力計等儀器來獲得目標點的運 動狀態(tài)信息，其中運動狀態(tài)信息包括不限于瞬時速度信息和加速度信息。
[0052] 在本實施例中，將空間內(nèi)的目標點的位置信息和狀態(tài)信息采用數(shù)學(xué)語言方式來表 示，即每個目標點的位置信息都采用位置向量4, ；^，每個目標點的瞬時速度信息 都米用瞬時速度向量F(F，r，F(xiàn) ).，每個目標點的加速度信息都米用加速度向量 a(aA ,aytaz)0
[0053] 對S12作進一步說明：
[0054] 結(jié)合圖2對S12進行說明，圖2是本發(fā)明實施例中的建立至少兩幀連續(xù)信息的模型 的流程示意圖，如圖2所示，該流程包括以下步驟：
[0055 ] S121:在每一幀中記錄目標點的位置信息和運動狀態(tài)信息；
[0056] S122:記錄連續(xù)至少兩幀的目標點的位置信息和運動狀態(tài)信并進行信息編碼，獲 取信息編碼結(jié)果；
[0057] S123:根據(jù)信息編碼結(jié)果構(gòu)建至少兩維的信息向量；
[0058] S124:根據(jù)至少兩維的信息向量，獲取至少兩幀連續(xù)信息的模型。
[0059] 對S121作進一步說明：
[0000]在本發(fā)明實施例中，記錄每一幀目標點的位置信息和運動狀態(tài)信息。
[0061 ] 對S122作進一步說明：
[0062]本發(fā)明實施例中，對記錄至少N幀連續(xù)的目標點的位置信息和運動狀態(tài)信息進行 序號