DE102019219485A1

DE102019219485A1 - System und verfahren für standardisierte evaluation einer aktivitätssequenz

Info

Publication number: DE102019219485A1
Application number: DE102019219485.0A
Authority: DE
Inventors: Liu Ren; Lincan Zou; Cheng Zhang; Huan Song
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2018-12-31
Filing date: 2019-12-12
Publication date: 2020-07-02
Also published as: US20200209277A1; CN111402287A; US11199561B2

Abstract

Bewegungsablauffenster werden aus einer Abfrageaktivitätssequenz erzeugt. Für jedes der Bewegungsablauffenster in der Abfrageaktivitätssequenz, wird ein entsprechendes Bewegungsablauffenster in der Referenzaktivitätssequenz gefunden. Eine oder mehrere Differenzberechnungen zwischen den Bewegungsablauffenstern der Abfrageaktivitätssequenz und den entsprechenden Bewegungsablauffenstern in der Referenzaktivitätssequenz werden auf der Grundlage von mindestens einem mit physischer Bedeutung verknüpften Kriterium durchgeführt. Anomalität der Bewegungsablauffenster wird auf der Grundlage der einen oder der mehreren Differenzberechnungen bestimmt. Ein standardisiertes Evaluationsergebnis der Abfrageaktivitätssequenz wird auf der Grundlage der detektierten anomalen Bewegungsablauffenster in der Abfrageaktivitätssequenz ausgegeben.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft Systeme und Verfahren für standardisierte Evaluation von Aktivitätssequenzen unter Verwendung von mit physischer Bedeutung verknüpften Kriterien.
HINTERGRUND
Aspekte menschlicher Bewegung können beispielsweise einen großen Einfluss darauf haben wie ein Werkzeug designt ist, wie ein Arbeitsplatz ausgelegt ist oder wie eine Aufgabe ausgeführt wird. Verständnis, wie sich der menschliche Körper bewegen und mit Objekten und der Umgebung zusammenspielen kann, kann zu Werkzeugen führen, die ergonomischer sind, zu Arbeitsplätzen, die effizienter zu navigieren sind, und zu Aufgaben, die intuitiver auszuführen sind. Die Bandbreite möglicher menschlicher Bewegungsabläufe und Gesten ist allerdings riesig, und einfache Aufgaben, wie etwa Anheben einer Tasse, Zeigen in eine Richtung oder Drehen einer Schraube, ergeben sich häufig aus einem komplexen Satz von biomechanischen Interaktionen. Diese Beziehung eines einfachen Ergebnisses aus komplexer Bewegung kann es extrem schwer machen, menschliche Bewegungsabläufe und Gesten auf eine bedeutsame oder praktische Weise zu quantifizieren oder zu verstehen.
KURZDARSTELLUNG
In einem oder mehreren veranschaulichenden Beispielen beinhaltet ein System zum Detektieren anomaler Bewegungsabläufe in Aktivitätssequenzen eine Anzeigevorrichtung, einen Speicher, der ausgelegt ist zum Speichern einer Bewegungsablaufanalyseanwendung und von Bewegungsablaufaufnahmedaten, die eine Referenzaktivitätssequenz und eine Abfrageaktivitätssequenz beinhalten; und einen Prozessor, der betriebswirksam mit dem Speicher und der Anzeigevorrichtung verbunden ist. Der Prozessor ist ausgelegt zum Erzeugen von Bewegungsablauffenstern aus der Abfrageaktivitätssequenz; für jedes der Bewegungsablauffenster in der Abfrageaktivitätssequenz, Finden eines entsprechenden Bewegungsablauffensters in der Referenzaktivitätssequenz; Durchführen einer oder mehrerer Differenzberechnungen zwischen den Bewegungsablauffenstern der Abfrageaktivitätssequenz und den entsprechenden Bewegungsablauffenstern in der Referenzaktivitätssequenz auf der Grundlage von mindestens einem mit physischer Bedeutung verknüpften Kriterium; Bestimmen von Anomalität der Bewegungsablauffenster gemäß den einen oder der mehreren Differenzberechnungen; und Ausgeben, an die Anzeigevorrichtung, eines standardisierten Evaluationsergebnisses der Abfrageaktivitätssequenz, das ein Maß für die Anomalität der Bewegungsablauffenster in der Abfrageaktivitätssequenz angibt.
In einem oder mehreren veranschaulichenden Beispielen beinhaltet ein Verfahren zum Detektieren von anomalen Bewegungen in Aktivitätssequenzen Erzeugen von Bewegungsablauffenstern aus einer Abfrageaktivitätssequenz; für jedes der Bewegungsablauffenster in der Abfrageaktivitätssequenz, Finden eines entsprechenden Bewegungsablauffensters in einer Referenzaktivitätssequenz; Durchführen einer oder mehrerer Differenzberechnungen zwischen den Bewegungsablauffenstern der Abfrageaktivitätssequenz und den entsprechenden Bewegungsablauffenstern in der Referenzaktivitätssequenz auf der Grundlage von mindestens einem mit physischer Bedeutung verknüpften Kriterium; Bestimmen von Anomalität der Bewegungsablauffenster gemäß der einen oder den mehreren Differenzberechnungen; und Ausgeben eines standardisierten Evaluationsergebnisses der Abfrageaktivitätssequenz, das ein Maß für die Anomalität der Bewegungsablauffenster in der Abfrageaktivitätssequenz angibt.
In einem oder mehreren veranschaulichenden Beispielen beinhaltet ein nichttransitorisches computerlesbares Medium Anweisungen einer Bewegungsablaufanalyseanwendung, die, wenn sie von einem oder mehreren Prozessoren ausgeführt werden, den einen oder die mehreren Prozessoren veranlassen zum Erzeugen von Bewegungsablauffenstern aus einer Abfrageaktivitätssequenz; für jedes der Bewegungsablauffenster in der Abfrageaktivitätssequenz, Finden eines entsprechenden Bewegungsablauffensters in einer Referenzaktivitätssequenz; Durchführen mehrerer Differenzberechnungen zwischen den Bewegungsablauffenstern der Abfrageaktivitätssequenz und den entsprechenden Bewegungsablauffenstern in der Referenzaktivitätssequenz auf der Grundlage von mehreren mit physischer Bedeutung verknüpften Kriterien, wobei die Differenzberechnungen eine Orientierungsdifferenzberechnung und eine Bewegungsablaufzeitdifferenzberechnung beinhalten; Durchführen einer Verschmelzung der mehreren Differenzberechnungen zum Bestimmen von Anomalität der Bewegungsablauffenster; und Ausgeben eines standardisierten Evaluationsergebnisses der Abfrageaktivitätssequenz, das ein Maß für die Anomalität der Bewegungsablauffenster in der Abfrageaktivitätssequenz angibt, wobei die standardisierten Evaluationsergebnisse Angaben über als eine Anomalität aufweisend identifizierte Bewegungsablauffenster beinhalten.
Figurenliste

1 veranschaulicht ein Beispielsystem zum Durchführen einer standardisierten Evaluation von Aktivitätssequenzen gemäß dieser Offenbarung;
2 veranschaulicht einen Beispielprozess zum Evaluieren eines Standardisierungsniveaus einer Abfrageaktivitätssequenz im Vergleich mit einer Referenzaktivitätssequenz;
3 veranschaulicht eine Beispieldarstellung eines Bewegungsablauffensters für eine Abfrageaktivitätssequenz;
4 veranschaulicht eine Beispielberechnung der Anomalität von Bewegungsablauffenstern auf der Grundlage einer Orientierungsdifferenz; und
5 veranschaulicht eine Beispielberechnung der Anomalität von Bewegungsablauffenstern auf der Grundlage einer Bewegungsablaufzeitdifferenz.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden hier beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass die offenbarten Ausführungsformen lediglich Beispiele sind und andere Ausführungsformen verschiedene und alternative Formen annehmen können. Die Figuren sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu; einige Merkmale könnten übertrieben oder minimiert sein, um Einzelheiten spezieller Komponenten zu zeigen. Die spezifischen offenbarten strukturellen und funktionalen Einzelheiten sind daher nicht als einschränkend aufzufassen, sondern lediglich als eine repräsentative Basis zum Lehren eines Durchschnittsfachmanns, wie die Ausführungsformen verschieden einzusetzen sind. Der Durchschnittsfachmann versteht, dass verschiedene unter Bezugnahme auf irgendeine der Figuren veranschaulichte und beschriebene Merkmale mit in einer oder mehreren anderen Figuren veranschaulichten Merkmalen kombiniert werden können, um Ausführungsformen zu produzieren, die nicht explizit veranschaulicht oder beschrieben werden. Die Kombinationen von veranschaulichten Merkmalen liefern repräsentative Ausführungsformen für typische Anwendungen. Verschiedene Kombinationen und Modifikationen der mit den Lehren dieser Offenbarung konsistenten Merkmale könnten für besondere Anwendungen oder Implementationen erwünscht sein.
Es ist ein industrieweites wichtiges, wenn auch herausforderndes, Problem, menschliche Aktivitäten auf der Grundlage von Erfassungsdaten von Inertialmesseinheiten (IMUs - inertial measurement units) zu verstehen. Als ein grundlegendes Thema beim Aktivitätsverständnis ist es in vielen Szenarien nötig, das Standardisierungsniveau von menschlichen Aktivitäten zu evaluieren. In Fabriken kann beispielsweise klares Verstehen und Evaluieren der Zusammenbauhandlungen des Bedieners zu verbessertem Management der Produktqualität führen. Allerdings ist eine manuelle Inspektion zum Durchführen solcher Evaluierungen arbeitsintensiv und es ist somit nötig, eine Lösung zum automatischen Evaluieren des Standardisierungsniveaus zu entwickeln. Manche Systeme können eine standardisierte Operation vorab aufzeichnen und dann eine Differenz zwischen jeder Abfrageaktivitätssequenz und der Referenz berechnen. Solche Ansätze schlagen nur einen abstrakten Wert für die Gesamtdifferenz zwischen den zwei Aktivitäten vor. Um dem Ergebnis eine Bedeutung zu verleihen, ist es weiterhin erforderlich, dass der Wert auf der Grundlage einer menschlichen Eingabe gemäß dem laufenden Szenarium jedes Mal auf ein Standardisierungsniveau abgebildet wird.
Diese Offenbarung schlägt einen Ansatz zum Evaluieren des Standardisierungsniveaus von menschlichen physischen Aktivitäten unter Verwendung der Zeitreihendaten von IMUs vor. Der Ansatz vergleicht die Abfrageaktivitätssequenz mit einer vorgegebenen Referenzaktivitätssequenz und verschmilzt die Evaluationsergebnisse unter Berücksichtigung mehrerer Charakteristika der physischen Bewegungen. Im Vergleich mit anderen Systemen, welche Aktivitäten in Gänze evaluieren und eine einzige Zahl als das Standardisierungsniveau zurückgeben, detektiert der vorgeschlagene Ansatz anomale Bewegungen in der Aktivitätssequenz, um ein lokales und detailgenaues Evaluationsergebnis zu liefern. Ein weiterer signifikanter Vorteil des Ansatzes besteht darin, dass die Schwellenvariablen mit physischer Bedeutung verknüpft sein können und generisch für eine breite Spanne von Aktivitäten definiert sein können, wohingegen die Parameter in früheren Ansätzen für jeden Fall manuell ausgewählt werden.
1 ist ein schematisches Diagramm eines Ausführungsbeispiels eines Systems 100 zum Durchführen einer standardisierten Evaluation von Aktivitätssequenzen. Das System 100 kann eine Genauigkeit quantitativ berechnen, z. B. eine Abweichung von einem vorgeschriebenen Bewegungsablauf oder einer Geste und eine Abweichung von einer Zielzeitdauer zum Abschließen einer Bewegung. Das System 100 beinhaltet einen Prozessor 102, der mit einem Speicher 110, einer Eingabevorrichtung 118, einer Bewegungsablaufaufnahmevorrichtung 120 und einer Anzeigevorrichtung 108 wirkverbunden ist. Wie nachstehend ausführlicher beschrieben wird, (i) empfängt das System 100, im Betrieb, Bewegungsablaufaufnahmedaten 114, die eine Referenzaktivitätssequenz und eine Abfrageaktivitätssequenz beinhalten, z. B. von dem Speicher 110, der Eingabevorrichtung 118 oder einer anderen Quelle, (ii) verarbeitet die Abfrageaktivitätssequenz pro Bewegungsablauffenster zum Vergleichen mit der Referenzaktivitätssequenz, (iii) führt mehrere Analysen und eine Datenverschmelzung der Analysen durch, um Anomalität des Bewegungsablauffensters zu bestimmen und (iv) erzeugt standardisierte Evaluationsergebnisse 116 der Berechnung, die anomale Bewegungsablauffenster und eine standardisierte Evaluation der Abfrageaktivitätssequenz identifizieren.
In dem System 100 beinhaltet der Prozessor 102 einen oder mehrere integrierte Schaltkreise, die die Funktionalität einer zentralen Verarbeitungseinheit (CPU: Central Processing Unit) 104 und einer Grafikverarbeitungseinheit (GPU: Graphics Processing Unit) 106 implementieren. In manchen Beispielen ist der Prozessor 102 ein System-auf-einem-Chip (SoC), das die Funktionalität der CPU 104 und der GPU 106 und optional andere Komponenten einschließlich beispielsweise des Speichers 110, einer Netzwerkvorrichtung und eines Positionierungssystems in einem einzigen integrierten Bauelement integriert. In anderen Beispielen sind die CPU 104 und die GPU 106 über eine Peripherieverbindungsvorrichtung, wie etwa PCIexpress oder eine andere geeignete Peripheriedatenverbindung, miteinander verbunden. In einem Beispiel ist die CPU 104 eine kommerziell erhältliche zentrale Verarbeitungsvorrichtung, die einen Befehlssatz, wie etwa einen der Befehlssatzfamilien x86, ARM, Power oder MIPS, implementiert.
Die GPU 106 kann Hardware und Software zum Anzeigen von zumindest zweidimensionalen (2D) und optional dreidimensionalen (3D) Grafiken auf einer Anzeigevorrichtung 108 beinhalten. Die Anzeigevorrichtung 108 kann einen elektronischen Anzeigebildschirm, einen Projektor, Drucker oder eine beliebige andere geeignete Vorrichtung, die eine Graphikanzeige wiedergibt, beinhalten. In manchen Beispielen führt der Prozessor 102 Softwareprogramme, die Treiber und andere Softwarebefehle beinhalten, unter Verwendung der Hardwarefunktionalität in der GPU 106 aus, um eine Erzeugung und Anzeige der grafischen Darstellungen von Modellen von menschlichen Bewegungen und Visualisierungen quantitativer Berechnungen, die hier beschrieben sind, zu beschleunigen.
Während des Betriebs führen die CPU 104 und GPU 106 gespeicherte Programmanweisung aus, die aus dem Speicher 110 abgerufen werden. Die gespeicherten Programmanweisungen beinhalten Software, die den Betrieb der CPU 104 und der GPU 106 steuert, um die hier beschriebenen Operationen durchzuführen.
Obgleich 1 den Prozessor 102 als sowohl die CPU 104 als auch die GPU 106 beinhaltend darstellt, können alternative Ausführungsformen die GPU 106 weglassen, da der Prozessor 102 zum Beispiel zu einem Server gehören kann, der Ausgabevisualisierungsdaten unter Verwendung von nur einer CPU 104 erzeugt und die Ausgabevisualisierungsdaten an eine abgesetzte Client-Rechenvorrichtung überträgt, die eine GPU 106 und eine Anzeigevorrichtung 108 zum Anzeigen der Daten verwendet. Außerdem können alternative Ausführungsformen des Prozessors 102 Mikrocontroller, anwendungsspezifische integrierte Schaltkreise (ASICs: Application Specific Integrated Circuits), feldprogrammierbare Gate-Arrays (FPGA: Field Programmable Gate Arrays), digitale Signalprozessoren (DSP) oder zusätzlich zu der CPU 104 und der GPU 106 oder als Ersatz für diese beliebige andere geeignete digitale Logikvorrichtungen beinhalten.
In dem System 100 beinhaltet der Speicher 110 sowohl nichtflüchtige Speicher- als auch flüchtige Speichervorrichtungen. Der nichtflüchtige Speicher beinhaltet Festkörperspeicher, wie etwa NAND-Flash-Speicher, magnetische und optische Speicherungsmedien oder eine beliebige andere geeignete Datenspeicherungsvorrichtung, die Daten beibehält, wenn das System 100 deaktiviert wird oder elektrische Leistung verliert. Der flüchtige Speicher beinhaltet statischen und dynamischen Direktzugriffsspeicher (RAM), der während des Betriebs des Systems 100 Programmanweisungen und Daten speichert, die eine Bewegungsablaufanalyseanwendung 112, Bewegungsablaufaufnahmedaten 114 und standardisierte Evaluationsergebnisse 116 beinhalten. Bei manchen Ausführungsformen verfügen die CPU 104 und die GPU 106 jeweils über Zugriff auf separate RAM-Bauelemente (z. B. eine Variante von DDR-SDRAM für die CPU 104 und eine Variante von GDDR-, HBM- oder einem anderem RAM für die GPU 106), während die CPU 104 und die GPU 106 bei anderen Ausführungsformen auf eine gemeinsam verwendete Speichervorrichtung zugreifen. Der Speicher 110 kann die Bewegungsablaufaufnahmedaten 114, die Bewegungsablaufanalyseanwendung 112 und standardisierte Evaluationsergebnisse 116 zwecks Wartung und Abruf speichern.
Die Eingabevorrichtung 118 kann beliebige von verschiedenen Vorrichtungen beinhalten, die das System 100 befähigen, die Bewegungsablaufaufnahmedaten 114, die Bewegungsablaufanalyseanwendung 112 und standardisierte Evaluationsergebnisse 116 zu empfangen. Beispiele für geeignete Eingabevorrichtungen beinhalten auch Eingaben menschlicher Schnittstellen, wie etwa Tastaturen, Mäuse, Berührungsbildschirme, Spracheingabevorrichtungen und dergleichen. In manchen Beispielen implementiert das System 100 die Eingabevorrichtung 118 als ein Netzwerkadapter oder eine Peripherieverbindungsvorrichtung, die Daten von einem anderen Computer oder einer externen Datenspeicherungsvorrichtung empfängt, was zum Empfangen von großen Bewegungsablaufaufnahmedatensätzen 114 auf eine effiziente Weise nützlich sein kann.
Die Anzeigevorrichtung 108 kann einen elektronischen Anzeigebildschirm, einen Projektor, einen Drucker oder eine beliebige andere geeignete Vorrichtung, die eine grafische Anzeige der standardisierten Evaluationsergebnisse 116, die das System 100 auf der Grundlage der Bewegungsablaufaufnahmedaten 114 erzeugt, wiedergibt.
Die Bewegungsablaufanalyseanwendung 112 beinhaltet Anweisungen, die, wenn sie durch den Prozessor 102 des Systems 100 ausgeführt werden, das System 100 veranlassen, die hier beschriebenen Prozesse und Operationen durchzuführen. Diese Prozesse und Operationen beinhalten Empfangen von Bewegungsablaufaufnahmedaten 114, die eine Referenzaktivitätssequenz und eine Abfrageaktivitätssequenz beinhalten, z. B. von dem Speicher 110, der Eingabevorrichtung 118 oder einer anderen Quelle, (ii) Verarbeiten der Abfrageaktivitätssequenz pro Bewegungsablauffenster zum Vergleichen mit der Referenzaktivitätssequenz, (iii) Durchführen mehrerer Analysen und einer Datenverschmelzung der Analysen, um Anomalität des Bewegungsablauffensters zu bestimmen und (iv) Erzeugen standardisierter Evaluationsergebnisse 116 der Berechnung, die anomale Bewegungsablauffenster und eine standardisierte Evaluation der Abfrageaktivitätssequenz identifizieren.
Die Bewegungsablaufaufnahmedaten 114 beziehen sich auf mehrere Aufzeichnungen, die die Orte von mindestens einem verfolgten Gegenstand oder einem Teil des Gegenstands mit der Zeit repräsentieren. Die Bewegungsablaufaufnahmedaten 114 können ein oder mehrere der Folgenden beinhalten: Aufzeichnungen von Positionen eines Referenzpunkts auf einem Körperteil mit der Zeit oder in eingestellten Zeitintervallen, von mit der Zeit aufgenommenen Sensordaten, einen Videostream oder einen Videostream, der unter Verwendung einer Computervisionstechnik verarbeitet wurde, Daten, die den Betriebszustand einer Maschine mit der Zeit angeben, usw. In manchen Fällen können die Bewegungsablaufaufnahmedaten 114 Daten beinhalten, die mehr als eine kontinuierliche Bewegung repräsentieren. Beispielsweise können die Bewegungsablaufaufnahmedaten 114 eine Kombination mehrerer kombinierter Sätze von Bewegungsablaufaufnahmedaten 114 beinhalten.
Eine Bewegungsablaufaufnahmevorrichtung 120 ist eine Vorrichtung, die ausgelegt ist zum Erzeugen von Bewegungsablaufaufnahmedaten 114. Bewegungsablaufaufnahmevorrichtungen 120 können, als einige nicht beschränkende Beispiele, die Folgenden beinhalten: Kameras, visuelle Sensoren, Infrarotsensoren, Ultraschallsensoren, Beschleunigungsmesser, Drucksensoren oder dergleichen. Ein nicht beschränkendes Beispiel für eine Bewegungsablaufaufnahmevorrichtung 120 ist einer oder ein Paar von Digitalhandschuhen, die ein Benutzer während des Durchführens von zyklischen Bewegungen trägt. Die Digitalhandschuhe können Sensoren beinhalten, die die Bewegungen der Benutzer aufnehmen, um die Bewegungsablaufaufnahmedaten 114 zu erzeugen, die in dem Speicher 110 gespeichert werden.
Eine Bewegung ist eine von einem Bediener durchgeführte Aktion. Eine Referenzbewegung bezieht sich auf eine Grundlinien- oder kanonische Version der Bewegung. Die Referenzbewegung kann als ein Standard zum Vergleich mit anderen Bewegungen verwendet werden, um Identifikation davon zu erlauben, wie dicht die anderen Bewegungen an der Referenzbewegung liegen.
Die Bewegungsablaufaufnahmedaten 114 können zum Zwecke des Berechnens der Genauigkeit eines menschlichen Bewegungsablaufs im Allgemeinen in eine von zwei Kategorien klassifiziert werden: eine Referenzaktivitätssequenz 122, die Daten beinhaltet, die die Referenz- oder Grundlinienbewegung repräsentieren, und eine Abfrageaktivitätssequenz 124, die Daten beinhaltet, die eine Testbewegung repräsentieren, d. h. eine Bewegung, die für Genauigkeit relativ zu der Grundlinienbewegung verglichen und quantitativ evaluiert werden soll.
Die Referenzaktivitätssequenz 122 kann von der Bewegungsablaufaufnahmevorrichtung 120 empfangene Bewegungsablaufaufnahmedaten 114 beinhalten. Die Daten können auch verarbeitete Bewegungsdaten beinhalten, wie etwa beispielsweise Rahmen-, Schritt-, Zyklus- und Zeitinformationen, die aus den Bewegungsrohdaten gesammelt wurden. In einem Beispiel ist die Referenzbewegung als eine Referenzaktivitätssequenz 122 repräsentiert, die eine geordnete Menge von Sätzen aufweist, die jeweils Bewegungsablaufaufnahmedaten 114 beinhalten, die einem jeweiligen Zeitintervall der Referenzbewegung entsprechen.
Die Abfrageaktivitätssequenz 124 kann auch von der Bewegungsablaufaufnahmevorrichtung 120 empfangene Bewegungsablaufaufnahmedaten 114 beinhalten. In manchen Beispielen beinhaltet eine Bewegung bzw. beinhalten Bewegungen in den Bewegungsablaufaufnahmedaten 114 eine Kennzeichnung oder Kennzeichnungen, die die Bewegungen entweder als Referenzbewegungen oder Testbewegungen klassifizieren. Die Bewegungsablaufanalyseanwendung 112 kann programmiert sein bzw. ist ausgelegt zum Empfangen von Anweisungen zum Klassifizieren einer Bewegung oder von Bewegungen als Referenzbewegungen oder Testbewegungen, wie etwa von einem Benutzer über die Eingabevorrichtung 118 oder von einer anderen Quelle.
Die Bewegungsablaufanalyseanwendung 112 kann dafür programmiert sein, die Bewegungsablaufaufnahmedaten 114 in Einzelbewegungen aufzutrennen. In manchen Beispielen berechnet die Bewegungsablaufanalyseanwendung 112 verschiedene mögliche Auftrennungen der Bewegungsablaufaufnahmedaten 114 in Einzelbewegungen und wählt eine Auftrennung auf der Grundlage von durch die Bewegungsablaufanalyseanwendung 112 berechneten Genauigkeiten.
Die Bewegungsablaufanalyseanwendung 112 kann auch dafür programmiert sein, eine empfangene Bewegung in Rahmen aufzutrennen, wodurch ein „Rahmen“ einem diskreten Zeitintervall entspricht. Mit anderen Worten beinhaltet jeder Rahmen einer Bewegung einen Teil der Bewegungsablaufaufnahmedaten 114, die einem Teil der Bewegung entsprechen, die während eines jeweiligen Intervalls des Zeitablaufs für die Bewegung auftritt. In manchen Beispielen ist die Dauer für das einem Einzelrahmen entsprechende Intervall voreingestellt. In manchen Beispielen wird die Dauer für das Intervall, das einem Einzelrahmen entspricht, auf der Grundlage einer beispielsweise von dem Benutzer über die Eingabevorrichtung 118 oder eine andere Quelle empfangenen Anweisung eingestellt. In manchen Beispielen wird die Dauer für das Intervall, das einem Einzelrahmen entspricht, mit Bezug auf ein oder mehrere Charakteristika der Bewegungsablaufaufnahmedaten 114 eingestellt. In manchen Ausführungsformen wird beispielsweise die Dauer für das Intervall, das einem Einzelrahmen entspricht, mit Bezug auf eine Dauer einer Referenzbewegung und/oder einer Gesamtbewegungswegdistanz für die Bewegung und/oder einer Anzahl von Einzelbewegungsabläufen oder Gesten innerhalb der Bewegung und/oder einer Geschwindigkeit der Bewegung usw. eingestellt. Im Allgemeinen wird dasselbe Intervall für die Dauer von Rahmen für sowohl eine Referenzbewegung als auch für zu evaluierende Testbewegungen relativ zu der Referenzbewegung verwendet.
In manchen Fällen können die Bewegungsablaufaufnahmedaten 114 als eine Datei von gespeicherten Bewegungsablaufaufnahmedaten von einer Datenspeicherungsvorrichtung empfangen werden. In solchen Fällen kann die Bewegungsablaufanalyseanwendung 112 die Bewegung oder die Bewegungen in den Bewegungsablaufaufnahmedaten 114 für weitere Verarbeitung in Rahmen auftrennen.
Die Bewegungsablaufanalyseanwendung 112 kann auch Rahmen der Testbewegung auf entsprechende Rahmen der Referenzbewegung abbilden. In manchen Beispielen sind die Testbewegung und die Referenzbewegung synchronisiert, so dass Rahmen der Testbewegung auf Rahmen der Referenzbewegung, die zeitlich korrespondieren, abgebildet werden, und in manchen Ausführungsformen sind die Testbewegung und die Referenzbewegung hinsichtlich Gesten und Bewegungsabläufen innerhalb der Bewegung ausgerichtet, so dass Rahmen der Testbewegung auf Rahmen der Referenzbewegung, die hinsichtlich der Sequenz von in der Bewegung durchgeführten Bewegungsabläufen und/oder Gesten entsprechen, abgebildet werden.
Die Bewegungsablaufanalyseanwendung 112 kann ferner eine Genauigkeit der Testbewegung oder der Testbewegungen relativ zu der Referenzbewegung berechnen. Auf der Grundlage der Analyse kann die Bewegungsablaufanalyseanwendung 112 das standardisierte Evaluationsergebnis 116 erzeugen. Die standardisierten Evaluationsergebnisse 116 können eine Standardisierungsniveaueinstufung beinhalten, die eine objektive Größe der Differenz zwischen den Testbewegungen und der Referenzbewegung angibt. Die standardisierten Evaluationsergebnisse 116 können ferner Informationen beinhalten, die anomale Handlungen innerhalb der Testbewegungen im Vergleich zur Referenzbewegung angeben. Weitere Aspekte einer Erzeugung der standardisierten Evaluationsergebnisse 116 sind unten ausführlich beschrieben.
Obgleich das veranschaulichte System 100 unter Verwendung einer einzigen Rechenvorrichtung gezeigt ist, die die Anzeigevorrichtung 108 einschließt, können andere Beispielsysteme 100 mehrere Rechenvorrichtungen beinhalten. Als ein Beispiel erzeugt der Prozessor 102 die standardisierten Evaluationsergebnisse 116 als eine oder mehrere Datendateien und überträgt der Prozessor 102 die standardisierten Evaluationsergebnisse 116 über ein Datennetz an eine abgesetzte Rechenvorrichtung. Die abgesetzte Rechenvorrichtung kann dann die ausgegebenen standardisierten Evaluationsergebnisse 116 anzeigen. In einem nichtbeschränkenden Beispiel ist der Prozessor 102 in einer Serverrechenvorrichtung implementiert, die die Bewegungsablaufanalyseanwendung 112 ausführt, um einen Webserver zu implementieren, der die standardisierten Evaluationsergebnisse 116 über ein Datennetz an einen Webbrowser in einer abgesetzten Client-Rechenvorrichtung überträgt. Die Client-Rechenvorrichtung implementiert einen Webbrowser oder eine andere geeignete Bildanzeigesoftware, um die standardisierten Evaluationsergebnisse 116, die von dem Server empfangen werden, unter Verwendung einer Anzeigevorrichtung 108 der Client-Rechenvorrichtung anzuzeigen.
2 veranschaulicht einen Beispielprozess 200 zum Evaluieren eines Standardisierungsniveaus einer Abfrageaktivitätssequenz 124 im Vergleich mit einer Referenzaktivitätssequenz 122. So wie es hier verwendet wird, ist ein Bewegungsablauffenster ein Zeitfenster mit einem in dem Zeitfenster definierten Bewegungsablauf. Das Bewegungsablauffenster kann aus der Abfrageaktivitätssequenz 124 erzeugt werden. Dann findet das Bewegungsablauffenster für jede Iteration in der Abfrageaktivitätssequenz 124 das entsprechende Bewegungsablauffenster in der Referenzaktivitätssequenz 122. Mit den identifizierten Bewegungsablauffenstern kann eine Differenz zwischen den zwei Bewegungsablauffenstern auf der Grundlage von einem oder mehreren Kriterien berechnet werden. Bei einer veranschaulichenden Implementation wird die Differenz zwischen zwei Bewegungsablauffenstern auf der Grundlage von zwei Kriterien, nämlich Orientierung und Bewegungsablaufzeit, berechnet. Die Endanomalität des Bewegungsablauffensters kann durch Verschmelzen der Ergebnisse aus den Kriterien bestimmt werden. Die Iteration wird fortgesetzt bis alle Bewegungsablauffenster verarbeitet sind. Die standardisierte Evaluation der Abfrageaktivitätssequenz wird auf der Grundlage der detektierten anomalen Bewegungsablauffenster berechnet. Der Prozess 200 kann durch den Prozessor 102 des Systems 100 durchgeführt werden, wie unten ausführlicher erörtert wird.
Genauer gesagt empfängt der Prozessor 102 in der Operation 202 die Abfrageaktivitätssequenz 124 und die Referenzaktivitätssequenz 122. In manchen Beispielen können die Bewegungsablaufaufnahmedaten 114 der Abfrageaktivitätssequenz 124 und der Referenzaktivitätssequenz 122 von einer Bewegungsablaufaufnahmevorrichtung 120 empfangen werden. Beispielsweise kann die Bewegungsablaufaufnahmevorrichtung 120 ein Satz von (nicht gezeigten) Handschuhen sein, der, wenn er von einem Benutzer getragen wird, dafür ausgelegt ist, Bewegungsablaufaufnahmedaten 114, die die Orientierung der Benutzerhände, angegeben von einer Handflächenzuwendungsrichtung von jeder Hand, repräsentieren, eine Geste für jede Hand, angegeben durch Handgelenkswinkel für die Handgelenke von jeder Hand, und eine Bewegung, angegeben durch die Linearbeschleunigung in drei Dimensionen für jede Hand, zu übermitteln. In manchen Beispielen kann die Bewegungsablaufaufnahmevorrichtung 120 dafür ausgelegt sein, sich mit dem System 100 über ein Drahtlos-Verbindungsprotokoll, wie etwa BLUETOOTH, Wi-Fi, Funkübertragung usw. zu verbinden. In manchen Beispielen kann die Bewegungsablaufaufnahmevorrichtung 120 Verfolgungspunkte aufweisen, die unter Verwendung eines optischen Verfolgungssystems, wie etwa einer Kamera oder eines Infrarot-Verfolgungssystems, verfolgbar sind. In manchen Beispielen kann die Bewegungsablaufaufnahmevorrichtung 120 ein oder mehrere Steuerungselemente beinhalten, wie etwa eine Taste oder einen Schalter, ausgelegt zum Veranlassen des Systems 100, mit Aufnehmen von von der Bewegungsablaufaufnahmevorrichtung 120 übermittelten Bewegungsablaufaufnahmedaten 114 zu beginnen, und/oder zum Veranlassen des Systems 100, Aufnehmen der Bewegungsablaufaufnahmedaten 114 zu beenden. In manchen Beispielen kann der Prozessor 102 ausgelegt sein zum Speichern der aufgenommenen Bewegungsablaufaufnahmedaten 114 in einer Datendatei auf einer Datenspeicherungsvorrichtung, wie etwa als Reaktion auf eine über die Eingabevorrichtung 118 von dem Benutzer empfangene Anweisung.
In manchen Beispielen können die Bewegungsablaufaufnahmedaten 114 als eine Datendatei von einer Datenspeicherungsvorrichtung empfangen werden. Beispielsweise kann der Prozessor 102 ausgelegt sein zum Empfangen von Benutzeranweisungen über die Eingabevorrichtung 118, Bewegungsablaufaufnahmedaten 114 aus einer Datendatei auf einer Datenspeicherungsvorrichtung zu laden. In manchen Beispielen werden Teile von Bewegungsablaufaufnahmedaten 114 von verschiedenen Quellen empfangen. Beispielsweise kann die Referenzaktivitätssequenz 122 aus einer Datendatei auf einer Datenspeicherungsvorrichtung, wie etwa dem Speicher 110 geladen werden, wohingegen die Abfrageaktivitätssequenz 124 unter Verwendung der Bewegungsablaufaufnahmevorrichtung 120 aufgenommen werden kann.
Quellenunabhängig ist die Eingabe in den Prozess 200 die Abfrageaktivitätssequenz 124 und die Referenzaktivitätssequenz 122. Bei einer oder mehreren Implementationen enthalten die Daten in der Abfrageaktivitätssequenz 124 Orientierungsdaten von den IMU-Sensoren. Eine Quaternion wird zur Darstellung der Orientierung verwendet. Demgemäß kann die Aktivitätssequenz 124, die eine Sequenz von Quaternionen beinhaltet, wie in Gleichung (1) gezeigt dargestellt werden: $q_{t} = w + i x + j y + k z$
wobei t für die Zeit steht. Die die Orientierungsinformationen darstellenden Quaternionendaten sind die Grundlage zum Bestimmen der Ungleichheit der Abfrageaktivitätssequenz 124 im Vergleich mit der Referenzaktivitätssequenz 122.
Der Prozessor 102 erzeugt in Operation 204 Bewegungsablauffenster aus der Abfrageaktivitätssequenz 124. 3 veranschaulicht eine Darstellung eines Beispiels 300 eines Bewegungsablauffensters für eine Abfrageaktivitätssequenz 124. Das Bewegungsablauffenster kann als $w_{q}^{(i)}$
bezeichnet werden, was angibt, dass das Fenster beim Index i der Abfrageaktivitätssequenz zentriert ist. Für jeden Rahmen der Abfrageaktivitätssequenz 124 erzeugt der Prozessor 102 ein Bewegungsablauffenster aus dem in dem Rahmen zentrierten Zeitfenster mit einer Dauer, die durch einen Parameter (z. B. einen Zeitbetrag, eine Anzahl von Rahmen usw.) konfiguriert wird. Das Bewegungsablauffenster kann an der Grenze der Abfrageaktivitätssequenz 124 für Rahmen bei Indizes, die in beiden Richtungen der Erstreckung der konfigurierten Parameter eine Dauer vermissen lassen, festgeklemmt werden. Falls eine Abfrageaktivitätssequenz 124 n Rahmen enthält, erzeugt der Prozessor 102 im Allgemeinen n Bewegungsablauffenster aus der Abfrageaktivitätssequenz 124.
Wie bei Operation 206 gezeigt ist, findet der Prozessor 102 entsprechende Bewegungsablauffenster in der Abfrageaktivitätssequenz 124 und der Referenzaktivitätssequenz 122. Aufgrund des hohen Flexibilitätsniveaus von Bewegungen der Abfrageaktivitätssequenz 124 und der Referenzaktivitätssequenz 122 können die Abfrageaktivitätssequenz 124 und die Referenzaktivitätssequenz 122 derart synchronisiert werden, dass die Rahmenebenenübereinstimmung erreicht werden kann. Verschiedene Algorithmen können für diese Aufgabe verwendet werden, einschließlich Dynamic Time Warping (DTW), der ein Prozess ist, durch den ein Verdrehungsweg zum Ausrichten desynchronisierter Anteile der Abfrageaktivitätssequenz 124 und der Referenzaktivitätssequenz 122 bestimmt wird. Der Abgleichalgorithmus basiert üblicherweise auf der paarweisen Distanz zwischen Sequenzrahmen, in diesem Sonderfall, Quaternionen. In einem Beispiel wird die folgende Quaternionendistanz d(q₁, q₂) verwendet, wie in Gleichung (2) gezeigt ist: $d (q_{1}, q_{2}) = 2 c o s^{- 1} (| 〈 q_{1}, q_{2} 〉 |)$
wobei 〈q₁, q₂〉 das innere Quaternionenprodukt bedeutet.
Mit dem gegebenen Satz von paarweisen Distanzen identifiziert der Prozessor 102 dann die optimale Übereinstimmung, so dass die Gesamtdistanz minimiert wird. Als ein Ergebnis erhält der Prozessor 102 die Übereinstimmung zwischen einem Rahmen in der Abfrageaktivitätssequenz 124 und einem Rahmen in der Referenzaktivitätssequenz 122. Jeder Rahmen des Bewegungsablauffensters in der Abfrageaktivitätssequenz 124 wird demgemäß mit dessen entsprechenden Rahmen in der Referenzaktivitätssequenz 122 verknüpft. Dieser Satz von entsprechenden Rahmen definiert das entsprechende Bewegungsablauffenster in der Referenzaktivitätssequenz 112, bezeichnet als $w_{r}^{(f)} .$
Hinsichtlich der Differenzberechnung kann die Differenz zwischen den zwei Bewegungsablauffenstern auf der Grundlage von einem oder mehreren Kriterien berechnet werden. Bei einer Implementation wird die Differenz zwischen zwei Bewegungsablauffenstern auf der Grundlage von zwei Kriterien, nämlich Orientierung und Bewegungsablaufzeit, berechnet.
Wie in Operation 208 gezeigt ist, berechnet der Prozessor 102 die Orientierungsdifferenz. 4 veranschaulicht ein Beispiel 400 einer Berechnung der Anomalität von Bewegungsablauffenstern auf der Grundlage einer Orientierungsdifferenz. Die Orientierungsdifferenz von zwei Rahmen kann unter Verwendung der oben definierten Quaternionendistanz d(q₁, q₂) definiert werden, wobei q₁, q₂ die in den Rahmendaten enthaltenen Quaternionenwerte sind. Gleichermaßen kann die Orientierungsdifferenz zwischen zwei Bewegungsablauffenstern auf der Grundlage der Differenz zwischen allen Rahmen in den zwei Bewegungsablauffenstern berechnet werden. Allerdings können die Bewegungen häufig große Orientierungsvariationen aufzeigen, selbst für denselben Bewegungsablauf. Um sich an solche Variabilität anzugleichen, wird der Medianwert der paarweisen Distanz ausgewählt, um die Distanz der zwei Bewegungsablauffenster zu repräsentieren. Das Bewegungsablauffenster $w_{q}^{(i)}$
von der Abfrageaktivitätssequenz wird auf der Grundlage der Orientierungsdifferenz als anomal bestimmt, wenn der Medianwert über einem vordefinierten Schwellenwert liegt.
Wie in Operation 210 gezeigt ist, berechnet der Prozessor 102 die Bewegungsablaufzeitdifferenz. 5 veranschaulicht ein Beispiel 500 einer Berechnung der Anomalität eines Bewegungsablauffensters auf der Grundlage einer Bewegungsablaufzeitdifferenz. Die Dauer eines Bewegungsablauffensters ist ein anderer starker Indikator des Standardisierungsniveaus. Die Erfindung berücksichtigt die Bewegungsablaufzeitdifferenz der zwei Bewegungsablauffenster. Die Länge des Bewegungsablauffensters ist als die Anzahl von Rahmen in dem Bewegungsablauffenster definiert. Das Bewegungsablauffenster wird als anomal angesehen, wenn die Längendifferenz zwischen den zwei Bewegungsablauffenstern, nämlich dem einen in der Abfrageaktivitätssequenz und dem Gegenstück in der Referenzaktivitätssequenz, größer als eine gewisse Schwelle ist.
Eine Verschmelzung der Differenzen zum Bestimmen der Anomalität des Bewegungsablauffensters wird in der Operation 212 durchgeführt. In einem Beispiel wird die Anomalität des Bewegungsablauffensters durch Verschmelzen der Ergebnisse von mehreren Kriterien bestimmt. Bei manchen Implementationen wird die Differenz zwischen zwei Bewegungsablauffenstern auf der Grundlage von zwei Kriterien, nämlich Orientierung und Bewegungsablaufzeit, berechnet, weitergeführt mit dem veranschaulichten Beispiel. Als eine Möglichkeit wird das Bewegungsablauffenster als anomal identifiziert, wenn ein beliebiges Kriterium erfüllt ist.
In Operation 214 bestimmt der Prozessor 102, ob irgendwelche zusätzlichen Bewegungsablauffenster Verarbeitung erfordern. Falls dem so ist, kehrt die Steuerung zur Operation 206 zurück. Falls alle Bewegungsablauffenster verarbeitet wurden, geht die Steuerung an die Operation 216 weiter.
In 216 berechnet der Prozessor 102, sobald alle Bewegungsablauffenster in der Abfrageaktivitätssequenz evaluiert wurden, die Standardisierungsevaluationergebnisse 116 der Sequenz auf der Grundlage der detektierten anomalen Bewegungsablauffenster in der Sequenz. Ein Verfahren besteht darin, eine Standardisierungsniveaueinstufung der Abfrageaktivitätssequenz 124 durch Berechnen des Verhältnisses von anomalen Bewegungsablauffenstern zu einer Gesamtanzahl von Bewegungsablauffenstern abzugeben. Die Einstufung kann wie in Gleichung (3) gezeigt berechnet werden: $s = 1.0 - \frac{\sum_{i = 1}^{N_{q}} a b n o m a l (w_{q}^{(i)})}{N_{q}}$
wobei: $a b n o m a l (w_{q}^{(i)}) = {\begin{matrix} 1 & w e n n w_{q}^{(i)} a n o m a l i s t \\ 0 & a n s o n s t e n \end{matrix},$

und
N_q die Anzahl von Bewegungsablauffenstern in der Abfrageaktivitätssequenz 124 ist.
Demgemäß liefern die offenbarten Ansätze eine Lösung zum automatischen Evaluieren des Standardisierungsniveaus einer Abfrageaktivitätssequenz 124 durch Detektieren anomaler Bewegungen innerhalb der Abfrageaktivitätssequenz 124. Dieser Ansatz kann für jegliches System, das IMU für Anomaliedetektion menschlicher Aktivität (unter anderem einschließlich bestimmter Handbewegungsabläufe) und Standardisierungsevaluation nutzt, nützlich sein.
Die hier offenbarten Prozesse, Verfahren oder Algorithmen können lieferbar sein an/implementiert werden durch eine Verarbeitungsvorrichtung, eine Steuerung oder einen Computer, welche bzw. welcher eine beliebige existierende programmierbare elektronische Steuereinheit oder dedizierte elektronische Steuereinheit beinhalten kann. Gleichermaßen können die Prozesse, Verfahren oder Algorithmen als Daten und durch eine Steuerung oder einen Computer ausführbare Anweisungen in vielen Formen gespeichert werden, unter anderem einschließlich Informationen, die auf nichtbeschreibbaren Speichermedien, wie etwa ROM-Vorrichtungen, permanent gespeichert sind, und Informationen, die auf beschreibbaren Speichermedien, wie etwa Disketten, Magnetbändern, CDs, RAM-Vorrichtungen und anderen magnetischen und optischen Medien, änderbar gespeichert sind. Die Prozesse, Verfahren oder Algorithmen können auch in einem Software-Ausführbarobjekt implementiert sein. Alternativ können die Prozesse, Verfahren oder Algorithmen in Gänze oder teilweise unter Verwendung geeigneter Hardwarekomponenten umgesetzt werden, wie etwa anwendungsspezifischer integrierter Schaltungen (ASICs), feldprogrammierbarer Gate-Arrays (FPGAs), Zustandsmaschinen, Steuerungen oder anderer Hardwarekomponenten oder -geräte oder einer Kombination von Hardware-, Software- und Firmwarekomponenten.
Obgleich oben beispielhafte Ausführungsformen beschrieben werden, ist nicht beabsichtigt, dass diese Ausführungsformen alle möglichen durch die Ansprüche eingeschlossenen Formen beschreiben. Die in der Beschreibung verwendeten Ausdrücke sind Ausdrücke der Beschreibung statt der Einschränkung, und es versteht sich, dass diverse Änderungen durchgeführt werden können, ohne vom Gedanken und Schutzumfang der Offenbarung abzuweichen. Wie zuvor beschrieben können die Merkmale von verschiedenen Ausführungsformen kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen der Erfindung auszubilden, die nicht explizit beschrieben oder veranschaulicht wurden. Obgleich verschiedene Ausführungsformen als Vorteile liefernd oder gegenüber anderen Ausführungsformen oder Implementationen im Stand der Technik hinsichtlich einer oder mehrerer erwünschter Charakteristika bevorzugt beschrieben worden sein können, erkennt der Durchschnittsfachmann, dass ein oder mehrere Merkmale oder Charakteristika kompromittiert werden können, um erwünschte Gesamtsystemattribute zu erzielen, was von der spezifischen Anwendung und Implementation abhängt. Diese Attribute können unter anderem Kosten, Stärke, Dauerhaftigkeit, Lebenszykluskosten, Marktfähigkeit, Erscheinungsbild, Packung, Größe, Wartbarkeit, Gewicht, Herstellbarkeit, Montagefreundlichkeit usw. beinhalten. Jegliche in dem Ausmaß als weniger wünschenswert als andere Ausführungsformen oder Implementationen im Stand der Technik hinsichtlich einer oder mehrerer Charakteristika beschriebene Ausführungsformen liegen daher nicht außerhalb des Schutzumfangs der Offenbarung und können für gewisse Anwendungen wünschenswert sein.

Claims

System zum Detektieren von anomalen Bewegungsabläufen in Aktivitätssequenzen, das Folgendes umfasst: eine Anzeigevorrichtung; einen Speicher, der ausgelegt ist zum Speichern einer Bewegungsablaufanalyseanwendung und von Bewegungsablaufaufnahmedaten, die eine Referenzaktivitätssequenz und eine Abfrageaktivitätssequenz beinhalten; und einen Prozessor, der betriebswirksam mit dem Speicher und der Anzeigevorrichtung verbunden ist, und ausgelegt ist zum Ausführen der Bewegungsablaufanalyseanwendung zum Erzeugen von Bewegungsablauffenstern aus der Abfrageaktivitätssequenz; für jedes der Bewegungsablauffenster in der Abfrageaktivitätssequenz, Finden eines entsprechenden Bewegungsablauffensters in der Referenzaktivitätssequenz, Durchführen einer oder mehrerer Differenzberechnungen zwischen den Bewegungsablauffenstern der Abfrageaktivitätssequenz und den entsprechenden Bewegungsablauffenstern in der Referenzaktivitätssequenz auf der Grundlage von mindestens einem mit physischer Bedeutung verknüpften Kriterium, Bestimmen von Anomalität der Bewegungsablauffenster gemäß der einen oder der mehreren Differenzberechnungen, und Ausgeben, an die Anzeigevorrichtung, eines standardisierten Evaluationsergebnisses der Abfrageaktivitätssequenz, das ein Maß für die Anomalität der Bewegungsablauffenster in der Abfrageaktivitätssequenz angibt.
System nach Anspruch 1, wobei die eine oder die mehreren Differenzberechnungen eine Orientierungsdifferenzberechnung und eine Bewegungsablaufzeitdifferenzberechnung beinhalten und Bestimmen von Anomalität der Bewegungsablauffenster gemäß der einen oder der mehreren Differenzberechnungen Durchführen einer Verschmelzung von Ergebnissen der Orientierungsdifferenzberechnung und der Bewegungsablaufzeitdifferenzberechnung beinhaltet.
System nach Anspruch 1, wobei das standardisierte Evaluationsergebnis eine Anomalität für ein Bewegungsablauffenster angibt, wenn irgendein Kriterium der einen oder der mehreren Differenzberechnungen erfüllt ist.
System nach Anspruch 1, wobei der Prozessor ferner ausgelegt ist zum Ausführen der Bewegungsablaufanalyseanwendung zum Ausgeben, an die Anzeigevorrichtung, eines jeglichen als eine Anomalität aufweisend identifizierten Bewegungsablauffensters.
System nach Anspruch 1, wobei der Prozessor ferner dafür ausgelegt ist, die Bewegungsablaufanalyseanwendung auszuführen zum: Berechnen eines Verhältnisses von anomalen Bewegungsablauffenstern zu einer Gesamtanzahl von Bewegungsablauffenstern; und Einbeziehen des Verhältnisses in das standardisierte Evaluationsergebnis.
System nach Anspruch 1, wobei die Referenzaktivitätssequenz und die Abfrageaktivitätssequenz Quaternionenwerte beinhalten, die Orientierungsinformationen repräsentieren, und der Prozessor ferner dafür ausgelegt ist, die Bewegungsablaufanalyseanwendung auszuführen zum Erhalten von Orientierungsdifferenzen zwischen den Bewegungsablauffenstern der Referenzaktivitätssequenz und der Abfrageaktivitätssequenz gemäß einer Quaternionendistanz; und Identifizieren von Bewegungsablauffenstern der Abfrageaktivitätssequenz als Anomalität aufweisend gemäß, dass die Orientierungsdifferenzen einen vordefinierten Schwellenwert übersteigen.
System nach Anspruch 1, wobei der Prozessor ferner dafür ausgelegt ist, die Bewegungsablaufanalyseanwendung auszuführen zum: Identifizieren von Bewegungsablaufzeitdifferenzen gemäß Längendifferenzen zwischen Bewegungsablauffenstern der Referenzaktivitätssequenz und der Abfrageaktivitätssequenz; und Identifizieren von Bewegungsablauffenstern der Abfrageaktivitätssequenz als Anomalität aufweisend gemäß, dass die Längendifferenzen einen vordefinierten Schwellenwert übersteigen.
System nach Anspruch 1, wobei die Abfrageaktivitätssequenz mehrere Rahmen beinhaltet und der Prozessor ferner dafür ausgelegt ist, die Bewegungsablaufanalyseanwendung auszuführen zum, für jeden Rahmen der Abfrageaktivitätssequenz, Erzeugen eines Bewegungsablauffensters als ein auf diesen Rahmen zentriertes Zeitfenster mit einer Dauer eines vordefinierten Parameters.
Verfahren zum Detektieren von anomalen Bewegungsabläufen in Aktivitätssequenzen, das Folgendes umfasst: Erzeugen von Bewegungsablauffenstern aus einer Abfrageaktivitätssequenz; für jedes der Bewegungsablauffenster in der Abfrageaktivitätssequenz, Finden eines entsprechenden Bewegungsablauffensters in einer Referenzaktivitätssequenz; Durchführen einer oder mehrerer Differenzberechnungen zwischen den Bewegungsablauffenstern der Abfrageaktivitätssequenz und den entsprechenden Bewegungsablauffenstern in der Referenzaktivitätssequenz auf der Grundlage von mindestens einem mit physischer Bedeutung verknüpften Kriterium; Bestimmen von Anomalität der Bewegungsablauffenster gemäß den einen oder der mehreren Differenzberechnungen; und Ausgeben eines standardisierten Evaluationsergebnisses der Abfrageaktivitätssequenz, das ein Maß für die Anomalität der Bewegungsablauffenster in der Abfrageaktivitätssequenz angibt.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei die eine oder die mehreren Differenzberechnungen eine Orientierungsdifferenzberechnung und eine Bewegungsablaufzeitdifferenzberechnung beinhalten und ferner umfassend Bestimmen von Anomalität der Bewegungsablauffenster gemäß der einen oder der mehreren Differenzberechnungen durch Durchführen einer Verschmelzung von Ergebnissen der Orientierungsdifferenzberechnung und der Bewegungsablaufzeitdifferenzberechnung.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei das standardisierte Evaluationsergebnis eine Anomalität für ein Bewegungsablauffenster angibt, wenn irgendein Kriterium der einen oder der mehreren Differenzberechnungen erfüllt ist.
Verfahren nach Anspruch 9, ferner umfassend Ausgeben, an eine Anzeigevorrichtung, jeglicher als eine Anomalität aufweisend identifizierter Bewegungsablauffenster.
Verfahren nach Anspruch 9, das ferner Folgendes umfasst: Berechnen eines Verhältnisses von anomalen Bewegungsablauffenstern zu einer Gesamtanzahl von Bewegungsablauffenstern; und Einbeziehen des Verhältnisses in das standardisierte Evaluationsergebnis.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei die Referenzaktivitätssequenz und die Abfrageaktivitätssequenz Quaternionenwerte beinhalten, die Orientierungsinformationen repräsentieren, ferner Folgendes umfassend: Erhalten von Orientierungsdifferenzen zwischen den Bewegungsablauffenstern der Referenzaktivitätssequenz und der Abfrageaktivitätssequenz gemäß einer Quaternionendistanz; und Identifizieren von Bewegungsablauffenstern der Abfrageaktivitätssequenz als Anomalität aufweisend gemäß, dass die Orientierungsdifferenzen einen vordefinierten Schwellenwert übersteigen.
Verfahren nach Anspruch 9, das ferner Folgendes umfasst: Identifizieren von Bewegungsablaufzeitdifferenzen gemäß Längendifferenzen zwischen Bewegungsablauffenstern der Referenzaktivitätssequenz und der Abfrageaktivitätssequenz; und Identifizieren von Bewegungsablauffenstern der Abfrageaktivitätssequenz als Anomalität aufweisend gemäß, dass die Längendifferenzen einen vordefinierten Schwellenwert übersteigen.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei die Abfrageaktivitätssequenz mehrere Rahmen beinhaltet und ferner umfassend, für jeden Rahmen der Abfrageaktivitätssequenz, Erzeugen eines Bewegungsablauffensters als ein auf diesen Rahmen zentriertes Zeitfenster mit einer Dauer eines vordefinierten Parameters.
Nichttransitorisches computerlesbares Medium, das Anweisungen einer Bewegungsablaufanalyseanwendung umfasst, die, wenn sie von einem oder mehreren Prozessoren ausgeführt werden, den einen oder die mehreren Prozessoren veranlassen zum Erzeugen von Bewegungsablauffenstern aus einer Abfrageaktivitätssequenz; für jedes der Bewegungsablauffenster in der Abfrageaktivitätssequenz, Finden eines entsprechenden Bewegungsablauffensters in einer Referenzaktivitätssequenz; Durchführen mehrerer Differenzberechnungen zwischen den Bewegungsablauffenstern der Abfrageaktivitätssequenz und den entsprechenden Bewegungsablauffenstern in der Referenzaktivitätssequenz auf der Grundlage von mehreren mit physischer Bedeutung verknüpften Kriterien, wobei die Differenzberechnungen eine Orientierungsdifferenzberechnung und eine Bewegungsablaufdifferenzberechnung beinhalten; Durchführen einer Verschmelzung der mehreren Differenzberechnungen zum Bestimmen von Anomalität der Bewegungsablauffenster; und Ausgeben eines standardisierten Evaluationsergebnisses der Abfrageaktivitätssequenz, das ein Maß für die Anomalität der Bewegungsablauffenster in der Abfrageaktivitätssequenz angibt, wobei das standardisierte Evaluationsergebnis Angaben über als eine Anomalität aufweisend identifizierte Bewegungsablauffenster beinhaltet.
Medium nach Anspruch 17, das ferner Anweisungen der Bewegungsablaufanalyseanwendung umfasst, die, wenn sie von einem oder mehreren Prozessoren ausgeführt werden, den einen oder die mehreren Prozessoren veranlassen zum: Berechnen eines Verhältnisses von anomalen Bewegungsablauffenstern zu einer Gesamtanzahl von Bewegungsablauffenstern; und Einbeziehen des Verhältnisses in das standardisierte Evaluationsergebnis.
Medium nach Anspruch 17, wobei die Referenzaktivitätssequenz und die Abfrageaktivitätssequenz Quaternionenwerte beinhalten, die Orientierungsinformationen repräsentieren, und ferner Anweisungen der Bewegungsablaufanalyseanwendung umfassend, die, wenn sie von einem oder mehreren Prozessoren ausgeführt werden, den einen oder die mehreren Prozessoren veranlassen zum: Erhalten von Orientierungsdifferenzen zwischen den Bewegungsablauffenstern der Referenzaktivitätssequenz und der Abfrageaktivitätssequenz gemäß einer Quaternionendistanz; und Identifizieren von Bewegungsablauffenstern der Abfrageaktivitätssequenz als Anomalität aufweisend gemäß, dass die Orientierungsdifferenzen einen vordefinierten Schwellenwert übersteigen.
Medium nach Anspruch 17, das ferner Anweisungen der Bewegungsablaufanalyseanwendung umfasst, die, wenn sie von einem oder mehreren Prozessoren ausgeführt werden, den einen oder die mehreren Prozessoren veranlassen zum: Identifizieren von Bewegungsablaufzeitdifferenzen gemäß Längendifferenzen zwischen Bewegungsablauffenstern der Referenzaktivitätssequenz und der Abfrageaktivitätssequenz; und Identifizieren von Bewegungsablauffenstern der Abfrageaktivitätssequenz als Anomalität aufweisend gemäß, dass die Längendifferenzen einen vordefinierten Schwellenwert übersteigen.