[發明專利]一種基于漸進卡爾曼濾波的人體目標跟蹤方法

在審

• 申請號: 202010002510.8
• 申請日: 2020-01-02
• 公開（公告）號: CN111242982A
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發明（設計）人: 楊旭升;陳錫鍛;陳海軍;王佳星
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: G06T7/277
• 分類號: G06T7/277;G06K9/00
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務所有限公司 33241
• 代理人: 王利強

1.一種基于漸進卡爾曼濾波的人體目標跟蹤方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

步驟1)將人體目標狀態分解成25個關鍵點的位置狀態，建立各關鍵點運動的模型，并確定漸進卡爾曼濾波器參數；

步驟2)根據上一時刻的人體目標關鍵點位置估計，分別預測下一時刻人體目標關鍵點位置；

步驟3)讀取深度圖像傳感器的信息，利用隨機森林方法識別并計算人體目標關鍵點位置，讀取人體目標關鍵點位置信息；

步驟4)根據讀取到的人體目標關鍵點位置信息，分別對預測的人體目標關鍵點位置進行漸進量測更新；

步驟5)判斷步驟4)漸進量測更新是否滿足穩定性要求，若滿足穩定性要求，則重復步驟4)；否則，跳出漸進量測更新；

重復執行步驟2)-步驟5)，完成人體目標的魯棒實時跟蹤。

2.如權利要求1所述的基于漸進卡爾曼濾波的人體目標跟蹤方法，其特征在于：所述步驟1)中，所述的關鍵點為人體頭、頸、肩、肘、腕、手、臀、膝、踝和腳關節點。

3.如權利要求1或2所述的基于漸進卡爾曼濾波的人體目標跟蹤方法，其特征在于：所述的關鍵點位置為關鍵點在直角坐標系下x、y和z軸的坐標。

4.如權利要求1或2所述的基于漸進卡爾曼濾波的人體目標跟蹤方法，其特征在于：所述步驟1)中，所述的濾波器參數，包括各關鍵點的初始狀態及其協方差、過程噪聲協方差和量測噪聲協方差。

5.如權利要求1或2所述的基于漸進卡爾曼濾波的人體目標跟蹤方法，其特征在于：所述步驟2)中，所述的預測包括關鍵點位置及其協方差的預測。

6.如權利要求1或2所述的基于漸進卡爾曼濾波的人體目標跟蹤方法，其特征在于：所述步驟4)中，所述的漸進量測更新，即將量測噪聲協方差人為地放大N倍的基礎上，計算卡爾曼濾波增益。

7.如權利要求1或2所述的基于漸進卡爾曼濾波的人體目標跟蹤方法，其特征在于：所述步驟5)中，所述的穩定性條件為其中，j＝1,...,25為人體關鍵點的序號，k＝1,2,...為離散時間，z_j,k為讀取到的關鍵點j在k時刻的位置，i＝1,...,N為漸進量測更新的編號，N為漸進量測更新的最大次數，為關鍵點j在k時刻的位置預測值。