專利名稱：一種基于圖像序列的三維動畫檢索方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于多媒體信息檢索領(lǐng)域，特別是一種基于圖像序列的三維模型動畫檢索方法。
背景技術(shù)：
三維模型動畫檢索是多媒體信息檢索領(lǐng)域的熱點問題，特別是三維動畫影視和游戲的發(fā)展，具有廣闊的應(yīng)用前景，國內(nèi)外許多機構(gòu)正致力于這一方面的研究。近年來3D影視的興起，需要為所建動畫角色添加一系列的動畫，這會耗費大量時間，人們就需要一種快速有效的模型動畫檢索方法。在國外公開的文獻中，Jackie Assa. "Human Motion Retrieval from Hand-Draw Sketch "In ” IEEE Trans Vis Comput Graph. 2011 Mar 2 ”，提出了人基于運動軌跡的動作識別方法，關(guān)于現(xiàn)行的三維模型動畫檢索機制，總體來說分為2大類 基于特定對象的比對時間幀的檢索方法，和基于特定對象的比對軌跡的檢索方法。但上述檢索方法有幾點不足
(1)逐幀比較容易受到諸如速度快慢因素的影響，影響最終檢索效果，就是基于動態(tài)時間彎曲法，雖然克服了速度因素，但該方法是檢索最優(yōu)路徑，需要添加帶寬約束，不同的約束檢索效果不同，而且這種檢索方法是基于局部特征的運動比對，缺少整體特征的描述，從而影響檢索結(jié)果；再者對于數(shù)據(jù)處理需要大量的存儲空間，數(shù)據(jù)檢索也會耗費大量時間。( 2 )兩種方法都是基于特定對象的，是在對象已知的情況下進行檢索，而實際中需要對各種模型動畫進行檢索。因此現(xiàn)有技術(shù)存在著適用范圍窄的問題。下面對與本發(fā)明有關(guān)的技術(shù)進行簡單介紹
(1)主成分分析法它是一種對數(shù)據(jù)進行分析的技術(shù)，最重要的應(yīng)用是對原有數(shù)據(jù)進行簡化，可以有效地找出數(shù)據(jù)中最主要的元素和結(jié)構(gòu)，去除噪聲和冗余，將復(fù)雜數(shù)據(jù)降維，揭示隱藏在背后的簡單結(jié)構(gòu)，具有廣泛應(yīng)用，本發(fā)明中用來進行圖像數(shù)據(jù)的融合。(2)光流法光流是空間運動物體在成像面上的像素運動的瞬時速度，利用圖像序列中的像素強度數(shù)據(jù)的時域變化和相關(guān)性來確定各自像素位置的運動，目前，光流計算大致分為三類基于匹配的、頻域的和梯度的方法，本發(fā)明中用的是基于區(qū)域匹配的計算方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要提供一種基于圖像序列的三維模型動畫檢索方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)存在的容易受到起始動作的影響、耗費時間多和適用范圍窄的問題。為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案是一種基于圖像序列的三維動畫檢索方法，依次包括下述步驟
一、服務(wù)器端三維模型的圖像陣列的獲取在三維模型動畫數(shù)據(jù)庫中設(shè)置η個攝像機， 編寫腳本使得模型成正η面體分布，使模型處于攝像機中心，并使得每個攝像頭視軸線指向模型質(zhì)心，獲得模型各個視角圖像，組成圖像陣列；
二、服務(wù)器端獲取每一幀模型圖像對每個模型的每一幀的η幅圖像組成的圖形陣列 1 而…4 ,用主成分分析法(PCA)進行圖像融合，從而得到一幀的模型圖像Ι ；
3三、在服務(wù)器端生成特征數(shù)據(jù)庫
(1)將得到的每一幀模型圖像組成圖像序列,然后對圖像序列的第一幀
和第二幀提取光流光流特征，接著對第二幀和第三幀提取光流特征，以此類推直至最后一幀；
(2)對得到的每個模型動畫的光流描述取均值，得到的結(jié)果作為整個模型動畫的描述， 從而生成特征數(shù)據(jù)庫；
四、在服務(wù)器端生成客戶端提供的圖像序列的特征將客戶端圖像序列，按照特征數(shù)據(jù)庫生成的方法，來生成客戶端圖像序列動畫的特征描述；
五、服務(wù)器端返回給客戶端檢索得到的模型動畫將得到的客戶端動畫特征與特征數(shù)據(jù)庫中的特征進行比較，用用Fleet and J印son提出的角誤差測量方法作為量度，取其中誤差較小的作為返回動畫的索引并返回給客戶檢索結(jié)果。 上述的步驟三(1)中，具體包括以下步驟
(a)運用運動中基于區(qū)域的匹配方法來描述物體的運動，首先建立運動模型
權(quán)利要求
1.一種基于圖像序列的三維動畫檢索方法，依次包括下述步驟一、服務(wù)器端三維模型的圖像陣列的獲取在三維模型動畫數(shù)據(jù)庫中設(shè)置η個攝像機， 編寫腳本使得模型成正η面體分布，使模型處于攝像機中心，并使得每個攝像頭視軸線指向模型質(zhì)心，獲得模型各個視角圖像，組成圖像陣列；二、服務(wù)器端獲取每一幀模型圖像對每個模型的每一幀的η幅圖像組成的圖形陣列 e2為…,用主成分分析法(PCA)進行圖像融合，從而得到一幀的模型圖像Ii ；三、在服務(wù)器端生成特征數(shù)據(jù)庫(1)將得到的每一幀模型圖像組成圖像序列I1J21I3...1 ,然后對圖像序列的第一幀和第二幀提取光流光流特征，接著對第二幀和第三幀提取光流特征，以此類推直至最后一幀；(2)對得到的每個模型動畫的光流描述取均值，得到的結(jié)果作為整個模型動畫的描述， 從而生成特征數(shù)據(jù)庫；四、在服務(wù)器端生成客戶端提供的圖像序列的特征將客戶端圖像序列，按照特征數(shù)據(jù)庫生成的方法，來生成客戶端圖像序列動畫的特征描述；五、服務(wù)器端返回給客戶端檢索得到的模型動畫將得到的客戶端動畫特征與特征數(shù)據(jù)庫中的特征進行比較，用用Fleet and J印son提出的角誤差測量方法作為量度，取其中誤差較小的作為返回動畫的索引并返回給客戶檢索結(jié)果。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的步驟三(1)中，具體包括以下步驟(a)運用運動中基于區(qū)域的匹配方法來描述物體的運動，首先建立運動模型
全文摘要
一種三維動畫檢索方法，首先對三維動畫(3dmax動畫)數(shù)據(jù)庫進行處理，從模型動畫中采樣m幀，在每一幀中設(shè)置,,…共n個攝像機，攝像機位于正n面體的各個頂點，從各個視角來拍攝模型，得到n個視角的圖像n幅圖像，然后運用主成分分析法對得到的n幅圖像進行融合，最終用得到的融合圖像來代表模型一幀的圖像；其次，對得到經(jīng)融合的m幀圖像提取光流描述子，并對得到的數(shù)據(jù)取均值，最終用x方向和y方向的速度來描述整個模型動畫；最后運用描述兩個向量相似度的度量作為檢索的依據(jù)，并將得到的數(shù)據(jù)進行排序，輸出檢索動畫結(jié)果。
文檔編號G06F17/30GK102364470SQ201110311560
公開日2012年2月29日 申請日期2011年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月14日
發(fā)明者羅藝闖, 肖秦琨, 高嵩 申請人:西安工業(yè)大學