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龙图腾网获悉中国人民解放军总医院第四医学中心申请的专利一种无人机实时跟踪拍摄的无标记动力学分析方法和系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120766339B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-24发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510659280.5，技术领域涉及：G06V40/20；该发明授权一种无人机实时跟踪拍摄的无标记动力学分析方法和系统是由任晓萌;张巍;张栋;代昌平;刘佳;胡梦梦;吴韬光;李猛;刘潇;姜钰;于前进;王小博;陈国强;李伟;洪磊;李文锋设计研发完成，并于2025-05-21向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种无人机实时跟踪拍摄的无标记动力学分析方法和系统在说明书摘要公布了：本发明提供一种无人机实时跟踪拍摄的无标记动力学分析方法和系统，包括：通过对无人机进行飞行控制，获取无人机实时跟踪拍摄的运动者在操场弯道或曲线路径跑步的动态图像数据；对不同摄像头录制的动态图像数据进行同步和预处理；对预处理后的图像进行人体2D关键点的提取，并重建人体在摄像头本地坐标系下的三维运动轨迹；对三维运动轨迹进行姿态的补偿，保证人体关节点轨迹在地面世界参考系下的一致性，并进行人体模型缩放及肌肉模型缩放计算，进行逆运动学分析；根据逆运动学数据，计算弯道运动中运动者的向心加速度；基于向心加速度，进行逆动力学计算，推算地面支持力。本发明可以进行无人机实时跟踪拍摄的无标记动力学分析。

本发明授权一种无人机实时跟踪拍摄的无标记动力学分析方法和系统在权利要求书中公布了：1.一种无人机实时跟踪拍摄的无标记动力学分析方法，其特征在于，所述方法包括： S1、通过对无人机进行飞行控制，获取无人机实时跟踪拍摄的运动者在曲线路径跑步的动态图像数据； S2、对不同摄像头录制的动态图像数据进行同步和预处理； S3、利用人体姿态识别算法对预处理后的图像进行人体2D关键点的提取，并结合双目或多目视觉三角测量及无人机飞行高度数据，重建人体在摄像头本地坐标系下的三维运动轨迹； S4、根据无人机搭载的IMU记录的航向角数据，对所述三维运动轨迹进行姿态的补偿，保证人体关节点轨迹在地面世界参考系下的一致性，并进行人体模型缩放及肌肉模型缩放计算，进行逆运动学分析，得到逆运动学数据； S5、根据所述逆运动学数据，计算曲线路径运动中运动者的向心加速度； S6、基于所述向心加速度，进行逆动力学计算，推算地面支持力； 所述S1中对无人机进行飞行控制，具体包括三部分： 第一部分：速度控制； 对于曲线路径运动速度控制的控制目标：保持无人机与运动者的相对距离dt恒定，以及调整无人机线速度抵消转弯时的向心加速度，控制方式方程为： ； 其中：为运动者速度；为距离控制增益，由经验调参或PID控制；为距离误差，，：无人机与运动者的设定距离，当前时刻无人机与运动者的实际距离；为无人机向心加速度补偿增益，经验调参；：无人机目标向心加速度；：无人机实际向心加速度； 第二部分：轨迹预测层； 预测运动者未来帧内的位置、速度、加速度和转弯半径，以及无人机的航向角，为无人机路径优化提供基础数据，包括： 轨迹数据采集：收集运动者过去M帧中的轨迹点； 使用最小二乘法拟合历史轨迹点： ； 其中a，b，c是二次曲线拟合系数； 则t+k时刻的预测位置为： ； ； 其中：当前时刻运动者的x坐标；：当前时刻运动者的x方向速度；：当前时刻运动者的x方向加速度；：预测的k帧后的运动者位置；：预测的帧数；：每一帧的时间间隔； 预测速度： ； ； ； 其中：预测x方向速度；预测y方向速度； 预测加速度： ； ； ； 其中为x方向加速度；为y方向加速度；为总加速度； 转弯半径：通过圆弧拟合预测运动者转弯半径： ； 航向角估计： ； 其中：为当前无人机位置；为前一帧位置；为无人机当前航向角估计值； 第三部分：路径优化层； 综合考虑路径误差、能量消耗和向心加速度控制，生成无人机在曲线路径中的最优控制路径，目标是：最小化路径误差，保持无人机与运动者的相对距离不变；避免双无人机之间协调路径，避免相互遮挡；降低能耗，优化推进与转向能耗，控制电池损耗；因此，优化目标函数定义为： ； 并通过梯度下降、迭代优化或纳什均衡求解，获取最优路径控制策略，求解的最小值及其所对应的各项参数，就是最优的控制路径；其中，为权重系数，根据实际任务调整； 为路径误差项，； 其中、、：权重系数，调节路径误差、转弯半径误差、向心加速度误差对控制策略的影响；为距离误差，，为无人机与运动者之间的设定距离，为预设值；预测的无人机与运动者帧k时刻的实际距离；为转弯半径误差，，期望的运动者转弯半径，为预测值，：运动者帧k时刻的实际转弯半径；向心加速度误差，；：期望的运动者向心加速度，为预测值，：运动者帧k时刻的实际向心加速度； 为避障项，； 其中：第k帧时刻，两无人机间的距离； 为能量消耗项，； 其中为能量消耗权重，与空气阻力和推进效率相关，与转动惯量和摩擦力矩相关；为无人机直线推进速度；无人机转向旋转速度。

如需购买、转让、实施、许可或投资类似专利技术，可联系本专利的申请人或专利权人中国人民解放军总医院第四医学中心，其通讯地址为：100094 北京市海淀区阜成路51号；或者联系龙图腾网官方客服，联系龙图腾网可拨打电话0551-65771310或微信搜索“龙图腾网”。

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