平面中變化最顯著的方向作為 人的運動方向是較為準(zhǔn)確的，其可W有效地抑制直接計算運動矢量帶來的方向的不穩(wěn)定 性。
[0027]<第一實施例〉
[002引圖2示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的用于識別物體的運動方向的方法的流程圖。 [002引如圖2所示，在步驟S201，獲取由立體相機拍攝的包括所述物體的圖像頓序列，該 圖像頓序列的頓數(shù)為預(yù)定的采樣窗口的大小。
[0030]采樣窗口是確定物體運動方向的分析窗口，即當(dāng)獲取到采樣窗口大小的一系列圖 像頓時，就通過對該一系列圖像頓進(jìn)行分析處理來確定物體在該采樣窗口的運動方向。能 夠理解，此處采樣窗口的大小即獲取到的用于進(jìn)行分析處理的圖像頓的數(shù)量，例如，對于如 圖1中例示的情形，采樣窗口的大小為6。采樣窗口的大小可W由本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)經(jīng)驗 值預(yù)先設(shè)定。例如，在實驗中，當(dāng)例如物體（人）W1. 5m/s的速度運動，相機的頓率為30 時，義樣窗口的大小為13。
[0031] 在步驟S202,確定立體相機拍攝的圖像頓序列中的每一圖像頓中的所述物體投影 在現(xiàn)實世界中的對應(yīng)軌跡點。
[0032] 待識別運動方向的所述物體位于立體相機捕獲的圖像頓中，在該步驟中，對于每 一圖像頓，通過任何適當(dāng)?shù)奈矬w檢測方法從該圖像頓中檢測出所述物體，并通過例如坐標(biāo) 轉(zhuǎn)換確定該圖像頓中的所述物體中的預(yù)定特征點在現(xiàn)實世界中的對應(yīng)軌跡點。所述預(yù)定特 征點是能夠反映物體的運動軌跡的任意點。例如，W運動物體是人為例，所述特征點可W是 圖1中例示的人的最高點，當(dāng)然也可是例如左肩最高點、右肩最高點等其他適當(dāng)?shù)狞c。
[0033] 通過坐標(biāo)轉(zhuǎn)換確定物體中的預(yù)定特征點（例如人的最高點）在現(xiàn)實世界中的對應(yīng) 位置點是本領(lǐng)域中的公知技術(shù)，為了避免不必要地混淆本發(fā)明的
【發(fā)明內(nèi)容】
，此處省略對該 轉(zhuǎn)換過程的詳細(xì)描述。圖3(a)例示了通過坐標(biāo)轉(zhuǎn)換獲得的人的最高點在現(xiàn)實世界中的對 應(yīng)位置點的示意圖。具體的，圖3(a)示出了第T頓，第T+1頓和第T+2頓中人體的最高點 在現(xiàn)實世界中的對應(yīng)位置點。從圖3(a)可W看出，世界坐標(biāo)系由Xw，Yw和ZwH個軸組成， 其中Yw軸方向為垂直于X0Z地平面的方向。由于所關(guān)必的物體的運動方向在X0Z平面上， 因此Yw方向的坐標(biāo)值可W忽略，即置為0。送等同于將物體中的預(yù)定特征點在現(xiàn)實世界中 的對應(yīng)位置點投影到地平面得到對應(yīng)的軌跡點。圖3(b)例示了將各個對應(yīng)位置點投影到 地平面上得到的各個對應(yīng)軌跡點的示意圖。具體的，圖3(b)示出了第T頓，第T+1頓和第 T+2頓中人體的最高點在現(xiàn)實世界中的對應(yīng)位置點投影到地平面得到的對應(yīng)軌跡點。
[0034] 在步驟S203,對多個所述對應(yīng)軌跡點的總體分布進(jìn)行統(tǒng)計分析，W確定其變化最 顯著的方向，作為所述物體在所述采樣窗口中的運動方向。
[003引W圖1中所示的情形為例，采樣窗口的大小為6(如圖中右側(cè)的楠圓形所示），也就 是說進(jìn)行分析處理的圖像頓的數(shù)量為6,因此在該步驟中將對分別與該6個圖像頓對應(yīng)的6 個軌跡點（如圖中右側(cè)的楠圓形中的6個點所示）進(jìn)行統(tǒng)計分析。此處，可W采用任何適 當(dāng)?shù)默F(xiàn)有方法對多個軌跡點的總體分布進(jìn)行統(tǒng)計分析W確定軌跡點變化最顯著的方向，作 為物體在該采樣窗口中的運動方向。
[0036] 例如，在一個示例實現(xiàn)中，可W采用主成分分析法（PCA)對多個軌跡點的總體分 布進(jìn)行統(tǒng)計分析，并將應(yīng)用主成分分析法計算出的第一主成分方向作為所述物體在采樣窗 口中的運動方向。主成分分析法W及第一主成分方向均是本領(lǐng)域中公知的，此處不進(jìn)行詳 細(xì)描述。
[0037] 再比如，在另一個示例實現(xiàn)中，可W采用最小二乘法對多個軌跡點的總體分布進(jìn) 行統(tǒng)計分析，并將應(yīng)用最小二乘法擬合而成的直線的方向作為所述物體在采樣窗口中的運 動方向。最小二乘法W及直線擬合均是本領(lǐng)域中公知的，此處不進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0038] 能夠理解，上述主成分分析法、最小二乘法僅僅是示例而并非是對本發(fā)明的限制， 本領(lǐng)域技術(shù)人員可W采用其他適當(dāng)?shù)姆椒▽壽E點的總體分布進(jìn)行統(tǒng)計分析W確定其變 化最顯著的方向。
[0039] W上描述了如圖2所示的用于識別物體的運動方向的方法。如前所述，由于該用 于識別物體的運動方向的方法基于統(tǒng)計的觀點對軌跡點的總體分布進(jìn)行分析，因此即使軌 跡點受到噪聲的影響，也可w識別出較為準(zhǔn)確的運動方向。
[0040] 可選的，上述如圖2所示用于識別物體的運動方向的方法可W連續(xù)執(zhí)行多次，即 每當(dāng)按照上述步驟S201-S203針對一個采樣窗口確定了物體在該采樣窗口中的運動方向 后，可W繼續(xù)跟蹤待識別運動方向的物體，并再次執(zhí)行上述步驟S201-S203中的處理，W識 別物體在下一采樣窗口的運動方向。
[0041] 可選的，在每次執(zhí)行如圖2中所示的用于識別物體的運動方向的方法時，可W采 用不同大小的采樣窗口。具體的，在針對一個采樣窗口確定了物體在該采樣窗口中的運動 方向后，可W基于該采樣窗口中的對應(yīng)軌跡點確定物體的運動速度，并根據(jù)該運動速度自 適應(yīng)地調(diào)整所述采樣窗口的大小，隨后應(yīng)用該調(diào)整了大小的采樣窗口執(zhí)行上述用于識別物 體的運動方向的方法。如何根據(jù)軌跡點來確定物體的運動速度是本領(lǐng)域中公知的（例如， 最簡單的，可W基于軌跡點之間的距離和獲取與軌跡點對應(yīng)的圖像頓的時刻來確定物體的 運動速度），此處不再賞述。下面將結(jié)合圖4和圖5對根據(jù)物體的運動速度調(diào)整采樣窗口的 大小進(jìn)行說明。
[0042] 圖4例示了根據(jù)物體的運動速度自適應(yīng)地調(diào)整采樣窗口的大小的一個示意圖。如 圖4所示，仍W圖1中對應(yīng)于第n頓到第f6頓的6個軌跡點來加W說明。較之圖1中的 6個軌跡點，圖4左側(cè)對應(yīng)于第n頓到第f6頓的6個軌跡點更加靠挽，送主要是由于物體 的運動速度變慢的緣故。從圖4中可W看出，此時難W辨識出人的運動方向，送是由于在該 采樣窗口內(nèi)由人的運動造成的軌跡點位置的改變量與由于噪聲、跟蹤不準(zhǔn)確等因素造成的 軌跡點位置的改變量相當(dāng)。因此，無法確定送些軌跡點位置變化最顯著的方向作為人的運 動方向。在送種情況下，可W加大采樣窗口，使得一個采樣窗口中出現(xiàn)更多的軌跡點，從而 使得由于人的運動造成的軌跡點位置的改變比由于噪聲、
[0043] 跟蹤不準(zhǔn)確等因素造成的軌跡點位置的改變更加顯著，進(jìn)而可W通過分析軌跡點 變化最顯著的方向來準(zhǔn)確地反映人的運動方向。例如，如圖4右側(cè)所示，當(dāng)將采樣窗口的大 小增大到10頓，從而將與第巧頓到第f 10頓對應(yīng)的軌跡點加入考慮后，可W分析出分別與 從第n頓到第f10頓對應(yīng)的10個軌跡點的變化最顯著的方向（如圖4中的長箭頭所示）， 從而準(zhǔn)確地反映出人的運動方向。當(dāng)然，將采樣窗口的大小增大到10頓僅僅是一個示例， 能夠理解，將采樣窗口的大小增到大于或小于10頓都是可能的。
[0044] 圖5例示了根據(jù)物體的運動速度自適應(yīng)地調(diào)整采樣窗口的大小的又一示意圖。圖 5顯示的是物體高速運動的情況。如圖所示，物體真實的運動方向為先直行然后向右前進(jìn)。 若采用適合于低速或者中速的采樣窗口大小6,則通過分析6個軌跡點確定的變化最顯著 的方向如圖5左側(cè)楠圓的長軸方向所示。顯然，該變化最顯著的方向并未正確地反映物體 的真實運動方向。在送種情況下，可W縮小采樣窗口，例如將其從原來的6縮小為3,則由 此分析得到的變化最顯著方向如圖5右側(cè)兩個楠圓形的長軸方向所示?？蒞看出，較之采 樣窗口大小為6,采樣窗口大小為3時識別出的物體的運動方向更加接近真實的運動方向。 能夠理解，將采樣窗口的大小縮小到3僅僅是一個示例，根據(jù)識別的具體情況將采樣窗口 的大小縮小到大于或小于3都是可能的。
[0045] 由此可見，通過根據(jù)物體的運動速度自適應(yīng)地調(diào)整采樣窗口的大小，可W提高物 體的運動方向的識別精確度。另一方面，除了物體的運動速度W外，也可W根據(jù)立體相機的 采樣頓率或者結(jié)合考慮物體的運動速度和立體相機的采樣頓率來自適應(yīng)地調(diào)整采樣窗口 的大小。例如，在根據(jù)立體相機的采樣頓率來調(diào)整采樣窗口的大小的情況下，如果采樣頓率 較快，則可W增大采樣窗口；如果采樣頓率較慢，則可W縮小采樣窗口。在結(jié)合考慮物體的 運動速度和立體相機的采樣頓率來調(diào)整采樣窗口的大小的情況下，作為一種示例，在實際 操作過程中，可W通過實驗預(yù)先建立描述采樣窗口的大小與物體的運動速度、采樣頓率之 間的關(guān)系的查找表化ookUpt油le)，并在隨后識別物體的運動方向時通過查找該查找表來 確定采樣窗口的大小。
[0046] 如前所述，在調(diào)整了采樣窗口的大小后，可W應(yīng)用該調(diào)整了大小的采樣窗口執(zhí)行 上述用于識別物體的運動方向的方法。具體來說，在針對例如大小為m的采樣窗口識別了 物體在該采樣窗口的方向、并自適應(yīng)地將采樣窗口的大小調(diào)整為n之后，可W繼續(xù)獲取由 立體相機拍攝的包括所述物體的后續(xù)圖像頓序列，該后續(xù)圖像頓序列的頓