[發明專利]基于幾何骨架的人體姿態重建方法

無效

• 申請號: 200810033510.3
• 申請日: 2008-02-04
• 公開（公告）號: CN101246602A
• 公開（公告）日: 2008-08-20
• 發明（設計）人: 樂嘉錦;夏小玲;甘泉;羅曼
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: G06T17/00
• 分類號: G06T17/00;G06K9/38;A61B5/107
• 代理公司: 上海泰能知識產權代理事務所
• 代理人: 黃志達;謝文凱

1.一種基于幾何骨架的人體姿態重建方法，包括下列步驟：

(1)確定人體骨架模型：將人體看成一個由關節點連接的剛體集合，以一條線段來表示一個剛體，得到三維人體骨架模型；

(2)圖像預處理：將視頻幀通過雙向濾波模糊內部紋理保留邊界輪廓信息，然后進行閾值化處理得到二值圖像，再通過不同形態學濾波、腐蝕、下采樣、上采樣一系列數學形態學方法對其進行進一步處理，得到背景和人體分離的二值圖像；

(3)獲取人體幾何骨架：對分割出來的人體區域采用設已知目標點標記為1，背景點標記為0，邊界點是指本身標記為1而其8連通鄰域中至少有一個標記為0的點，算法對一幅圖像的所有邊界點即一個3×3區域進行形態學細化處理，求得線狀幾何骨架；

(4)標注首幀關節點：將手工標注或自動標注的關節點綁定到幾何骨架上，限制初始關節特征點的位置，縮小初始誤差；

(5)用光流法跟蹤關節點：通過標注的方式或自動標注的方法，選定需要跟蹤的關節點，將關節點集合作為參數，用光流法求得關節點的新位置；

(6)結合幾何骨架對跟蹤得到的新關節點進行錯誤判定和位置校正：根據人體生理先驗知識，將對光流法計算出的偏離正常位置較遠的出錯點拉回來綁定在幾何骨架上進行校正；

(7)人體姿態三維重建：用比例正交投影模型的參數估計方法，將關節點二維坐標序列轉換為三維骨架模型。

2.根據權利要求1所述的一種基于幾何骨架的人體姿態重建方法，其特征在于：所述的步驟(2)的方法為：

1)先對原幀圖像進行雙向濾波，模糊物體內部紋理，保留物體邊緣輪廓信息；

2)將濾波后的圖像轉成灰度圖像；

3)用不同的閾值對灰度圖像進行閾值化分割；

4)對閾值化分割后的二值圖像進行形態學濾波；

5)進行反復的腐蝕和膨脹處理；

6)先后進行下采樣和上采樣處理；

7)對圖像像素分布進行統計分析得到最終結果。

3.根據權利要求1所述的一種基于幾何骨架的人體姿態重建方法，其特征在于：所述的步驟(5)選用OpenCV視覺庫；所述的光流法為圖像金字塔中的迭代Lucas-Kanade光流跟蹤算法。