(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 202210240974.1 (22)申请日 2022.03.10 (71)申请人 广东工业大 学 地址 510090 广东省广州市越秀区东 风东 路729号 (72)发明人 邓木清　邹毅　胡文举　 (74)专利代理 机构 广州粤高专利商标代理有限 公司 44102 专利代理师 禹小明 (51)Int.Cl. G06V 40/20(2022.01) G06V 10/80(2022.01) G06K 9/62(2022.01) G06V 10/82(2022.01) G06N 3/04(2006.01) (54)发明名称 一种步态模式鲁棒表征方法 (57)摘要 本发明针对现有技术的局限性， 提出了一种 步态模式鲁棒表征方法， 本发明采用了多种不同 步行条件下的步态数据进行建模分析与融合， 实 现高效性、 鲁棒性和准确性的同时兼顾； 不涉及 到非线性动力学指标的使用， 而是直接在原始二 值化步态行走轮廓图像上提取动力学特征， 不需 要进一步提取细化指标， 以更加简单的特征信 息、 融合多个条件下的特征实现了较优识别效 果， 降低了计算复杂 度； 另外， 本案在构建非线 性 动力学模型时可以使用普适的神经网络， 同样大 大降低了计算复杂 度； 因此更加适应实际应用中 复杂多变的内外因素的影 响， 有较强的实用性和 可操作性。 权利要求书2页 说明书7页 附图3页 CN 114758412 A 2022.07.15 CN 114758412 A 1.一种步态模式鲁棒表征 方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： S1， 获取步态数据集； 所述步态数据集由二值化人体轮廓图构成； 所述二值化人体轮廓 图包含了涉及若干种步行环境、 关于人体轮廓的宽度特征、 角度特征、 跨步特征、 角速度特 征、 角加速度特 征以及长度特 征的数据； S2， 根据预设的特 征方案构建步态运动的非线性动力学模型； S3， 运用所述非线性动力学模型从所述 步态数据集 提取出步态动力学 特征； S4， 对所述 步态动力学 特征进行数值融合与综合表征， 获得步态模式的鲁棒表征。 2.根据权利要求1所述的步态模式鲁棒表征方法， 其特征在于， 所述特征方案包括特征 方案SA； 所述特征方案SA由以下人体轮廓特征： 宽度特征/角度特征/跨步特征/角速度特 征/角加速度特征/长度特征的其中一类构成； 所述特征方案SA包括所构成的该类人体轮廓 特征的至少三项子特 征。 3.根据权利要求1所述的步态模式鲁棒表征方法， 其特征在于， 所述特征方案包括特征 方案SC； 所述特征方案SC由以下人体轮廓特征： 宽度特征/角度特征/跨步特征/角速度特 征/角加速度特征/长度特征的组合构成； 所述特征方案S C包括涵盖该组合各类人体轮廓特 征的总共三项子特 征。 4.根据权利要求1所述的步态模式鲁棒表征方法， 其特征在于， 所述步态动力学特征中 的特征值以常值神经网络 权值晶格 状矩阵的形式表示。 5.根据权利要求1所述的步态模式鲁棒表征方法， 其特征在于， 所述非线性动力学模型 按以下公式建模： 其中， 表示非线性动力学项； x表示特征方案的数据； p表示非线性动力学模型中的常 值参数； S( ·)表示建模所用神经网络中的基函数； 表示神经网络辨识器； εi1为逼近 误差； i＝1,2,3。 6.根据权利要求5所述的步态模式鲁棒表征方法， 其特征在于， 通过在一段时间内将权 值收敛至最优的常值， 选取收敛的部分权值， 取数值平均获得所述神经网络常值的权值 7.根据权利要求1所述的步态模式鲁棒表征方法， 其特征在于， 所述步骤S4中的数值融 合通过平均方式或者加权平均方式进行。 8.一种步态模式鲁棒表征系 统， 其特征在于， 包括数据获取模块(1)、 建模模块(2)、 提 取模块(3)以及融合表征模块(4)； 所述提取模块(3)分别连接所述数据 获取模块(1)、 建模 模块(2)以及融合表征模块(4)； 其中： 所述数据获取模块(1)用于获取步态数据集； 所述步态数据集由二值化人体轮廓图构 成； 所述二值化人体轮廓图包含了涉及若干种步行环境、 关于人体轮廓的宽度特征、 角度特 征、 跨步特征、 角速度特 征、 角加速度特 征以及长度特 征的数据； 所述建模 模块(2)用于根据预设的特 征方案构建步态运动的非线性动力学模型；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114758412 A 2所述提取模块(3)用于运用所述非线性动力学模型从所述步态数据集提取出步态动力 学特征； 所述融合表征模块(4)用于对所述步态动力学特征进行数值融合与综合表征， 获得步 态模式的鲁棒表征。 9.一种存储介质， 其上储存有计算机程序， 其特征在于： 所述计算机程序被处理器执行 时实现如权利要求1至7任一项所述的步态模式鲁棒表征 方法的步骤。 10.一种计算机， 其特征在于： 包括存储介质、 处理器以及储存在所述存储介质中并可 被所述处理器执行的计算机程序， 所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求 1至7任 一项所述的步态模式鲁棒表征 方法的步骤。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114758412 A 3