[發明專利]三維標記點序列的跟蹤方法及其系統

有效

• 申請號: 201010199191.0
• 申請日: 2010-06-07
• 公開（公告）號: CN101894377A
• 公開（公告）日: 2010-11-24
• 發明（設計）人: 夏時洪;鄧小明;黃武;王文中;毛天露
• 申請（專利權）人: 中國科學院計算技術研究所
• 主分類號: G06T7/20
• 分類號: G06T7/20
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 祁建國;梁揮

1.一種三維標記點序列的跟蹤方法，其特征在于，包括：

步驟1，讀取觀測對象的人體鏈狀結構模型，確定所述人體鏈狀結構模型中的剛體以及每個剛體上的特征點；

步驟2，通過運動捕捉獲得觀測對象的運動圖像的幀，每一幀具有多個圖像，每一個圖像對應于一個運動捕捉中的采集攝影機，所述圖像中具有所述幀的二維標記點，第一幀具有已識別三維標記點；

步驟3，將前一幀的已識別三維標記點在當前幀的圖像中投影，所述已識別三維標記點同特征點對應，依據所述投影在當前幀中搜素出特征點對應的二維標記點，由所述二維標記點重構出特征點在當前幀中的候選三維標記點，所述候選三維標記點組成所述剛體的候選標記點集合；

步驟4，對于每個剛體，從所述剛體的候選標記點集合中枚舉出標記點組合，計算標記點組合對應的標注似然函數值，保留最大的標注似然函數值對應的標記點組合，識別所述標記點組合中的候選三維標記點為所述剛體中特征點在當前幀中的三維標記點。

2.如權利要求1所述的三維標記點序列的跟蹤方法，其特征在于，

所述步驟3進一步為，

步驟21，將前一幀的已識別三維標記點在當前幀的圖像中投影；

步驟22，在投影周圍的預設范圍內搜索當前幀的二維標記點，搜素出的二維標記點對應于所述已識別三維標記點對應的特征點；

步驟23，依據極幾何約束對所述二維標記點進行匹配，重構出所述特征點在當前幀中對應的候選三維標記點，同一剛體的特征點的候選三維標記點組成所述剛體的候選標記點集合。

3.如權利要求1所述的三維標記點序列的跟蹤方法，其特征在于，

所述步驟4還包括：

步驟31，在枚舉前，從所述候選標記點集合中除去不符合約束條件的候選三維標記點；

所述約束條件為同一剛體中的特征點對應三維標記點間距離滿足第一預設范圍，同一特征點對應三維標記點在相鄰幀中的位移滿足第二預設范圍。

4.如權利要求1所述的三維標記點序列的跟蹤方法，其特征在于，所述方法還包括：

步驟5，如果在當前幀中存在丟失的三維標記點，則根據當前幀中已識別出的三維標記點建立候選補充三維標記點集合；所述丟失的三維標記點同剛體上在當前幀中未被識別出的特征點對應；

步驟6，依據所述標注似然函數從所述候選補充三維標記點集合中選擇同剛體中未被識別的特征點對應的三維標記點。

5.如權利要求4所述的三維標記點序列的跟蹤方法，其特征在于，所述步驟6進一步包括：

步驟51，從在當前幀中具有未被識別出特征點的剛體中，選擇具有最多在當前幀中已被識別出特征點的剛體；

步驟52，對于選出的所述剛體，通過所述標注似然函數從所述候選補充三維標記點集合中選擇所述剛體中未被識別的特征點對應的三維標記點；

步驟53，重復所述步驟51，直至所有擁有候選補充三維標記點的剛體的特征點都對應有已識別三維標記點。

6.如權利要求4所述的三維標記點序列的跟蹤方法，其特征在于，

對于一個當前幀丟失的三維標記點，所述丟失的三維標記點對應的特征點所在的剛體為對象剛體，如果所述對象剛體上至少有一個特征點在當前幀中具有已識別三維標記點，則所述步驟5進一步包括：

步驟61，在當前幀的所有圖像中搜索尚未用于重構已識別的三維標記點的二維標記點；

步驟62，對于每個二維標記點，計算所述二維標記點的從所述二維標記點所在圖像對應的攝像機光心出發的三維反投影光線；

步驟63，以對象剛體具有的一個已識別三維標記點為球心，以前一幀中分別同所述已識別三維標記點和所述丟失的三維標記點對應的已識別三維標記點之間的距離為半徑，將所述球心和所述半徑確定的球面上同所述三維反投影光線的交點放入候選補充三維標記點集合。