(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111631249.9 (22)申请日 2021.12.28 (71)申请人 天津大学 地址 300072 天津市南 开区卫津路9 2号 (72)发明人 聂为之　赵岳　余杨　苏育挺　 (74)专利代理 机构 天津市北洋 有限责任专利代 理事务所 12 201 专利代理师 李林娟 (51)Int.Cl. G06T 7/246(2017.01) G06T 7/254(2017.01) G06T 7/90(2017.01) G06T 7/194(2017.01) G06T 5/00(2006.01) G06T 5/20(2006.01)G06T 5/40(2006.01) G06T 7/11(2017.01) (54)发明名称 一种视频关键点的动态捕捉方法及装置 (57)摘要 本发明公开了一种视频关键点的动态捕捉 方法及装置， 方法包括： 对预处理后图像中的背 景进行建模， 对没有运动目标的图像进行预处理 后获得图像的灰度值， 并按区间进行统计， 获取 初始背景图像灰度值的分布区间； 当有运动的目 标出现后， 利用前期的背景图像， 通过减法运算 获取背景差图， 区分出运动前景和背景， 实现图 像分割； 基于图像分割结果， 在原有关键点的匹 配过程中增加一种多尺度区域卷积神经网络， 用 以提升视频前一帧与后一帧中关键点匹配精度； 使用最小二乘法拟合出关键点的运动轨迹， 实现 视频中关键点的动态捕捉。 装置包括： 处理器和 存储器。 本发 明实现了对输油管道的关键点运动 轨迹动态预测， 拟合输油管道的运动状态， 实现 对输油管道工作运行状态的实时监测。 权利要求书2页 说明书13页 附图2页 CN 114463379 A 2022.05.10 CN 114463379 A 1.一种视频关键点的动态捕捉方法， 其特 征在于， 所述方法包括以下步骤： 对预处理后图像中的背景进行建模， 对没有运动目标的图像进行预处理后获得图像的 灰度值， 并按区间进行统计， 获取初始背景图像灰度值的分布区间； 当有运动的目标出现后， 利用前期的背景图像， 通过减法运算获取背景差图， 区分出运 动前景和背景， 实现图像分割； 基于图像分割结果， 在原有关键点的匹配过程中增加一种多尺度区域卷积神经网络， 用以提升 视频前一帧与后一帧中关键点匹配精度； 使用最小二乘法拟合出关键点的运动轨 迹， 实现视频中关键点的动态捕捉。 2.根据权利要求1所述的一种视频关键点的动态捕捉方法， 其特征在于， 所述预处理依 次包括： 对原始视频进 行分帧处理、 对分帧处理后的图像进 行颜色建模； 对建模的图像进 行 滤波处理； 最后对滤波处 理后的图像进行对比度调整， 获取到预处 理后的图像。 3.根据权利要求2所述的一种视频关键点的动态捕捉方法， 其特征在于， 所述对原始视 频进行分帧处 理具体为： 获取视频总体时间， 每隔预设时间间隔抽取一个关键帧， 代表预设时间间隔内的运动 状态； 将得到的若干帧图像重新组合 为一段视频， 并在软件窗口加以展示。 4.根据权利要求3所述的一种视频关键点的动态捕捉方法， 其特征在于， 所述每隔预设 时间间隔抽取一个关键帧， 代表预设时间间隔内的运动状态； 将得到的若干帧图像重新组 合为一段视频 具体为： 利用视觉计算库函数对目标视频分帧， 每隔特定的时间间隔选取一帧， 最终得到多个 视频关键帧； 利用视觉计算库函数对提取出的视频关键帧， 采取拼接操作保存为与原视频相同格式 的采样视频。 5.根据权利要求1所述的一种视频关键点的动态捕捉方法， 其特征在于， 所述对初始背 景灰度值的分布区间中的图像进 行前景检测， 获取背 景差图， 区分出运动前景和背 景， 实现 图像分割具体为： 利用特征点的坐标位置距离去判断不同帧的图像中两个特 征点是否为同一特 征点； 当距离小于设定阈值时， 判定两个特征点为不同帧的图像中同一位置的特征点， 在背 景特征点中， 查找其与当前帧的图像中欧式距离最近的前两个特征点， 如果欧氏距离最近 的比欧氏距离次近的比值少于预 先设定的阈值， 则匹配成功； 将匹配成功 的特征点作为背景特征点， 剩下的特征点为运动目标的特征点， 根据它们 与特征点的中心之间的距离进行剔除； 根据剩余特征点的位置坐标信 息， 通过特征点坐标位置中横坐标和纵坐标的最大值和 最小值， 将目标固定在其出现的候选目标区域。 6.根据权利要求1所述的一种视频关键点的动态捕捉方法， 其特征在于， 所述使用最小 二乘法拟合出关键点的运动轨 迹具体为： 将每一帧的关键点及拟合方程显示在各帧图像上， 在显示三维空间曲线的过程中， 基 于两条拟合曲线， 密集选取两条曲线上的轴坐标对应的关键点满足：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114463379 A 2得到一组三维拟合实验数据(x1， y1， z1)， (x2， y2， z2)， (x3， y3， z3)， ...， (xq， yq， zq)， 建立 三维坐标点显示空间， 将实验数据点映射到三维空间下， 得到对应的三维空间曲线； 将每一帧图像得到的三维空间曲线以图像格式保存， 同时在窗口以视频形式显示轨迹 变化。 7.一种视频关键点的动态捕捉装置， 其特征在于， 所述装置包括： 处理器和存储器， 所 述存储器中存储有程序指 令， 所述处理器调用存储器中存储的程序指 令以使装置执行权利 要求1‑6中的任一项所述的方法步骤。 8.一种计算机可读存储介质， 其特征在于， 所述计算机可读存储介质存储有计算机程 序， 所述计算机程序包括程序指令， 所述程序指令被处理器执行时使所述处理器执行权利 要求1‑6中的任一项所述的方法步骤。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114463379 A 3