基于單目視覺的人體動作捕獲.pdf

1、人體動作捕獲在虛擬現(xiàn)實(shí)、多媒體、人機(jī)交互的快速發(fā)展，使其成為近年來研究的熱點(diǎn)話題。隨著計(jì)算機(jī)處理速度的提高和數(shù)字圖像處理技術(shù)的不斷成熟，基于計(jì)算機(jī)視覺的人體動作捕獲越來越被人們所重視。通過對視頻圖像中的運(yùn)動人體進(jìn)行捕獲，不僅降低了動作捕獲的成本，同時(shí)加上視頻來源非常廣泛，也使得人們可以挖掘更多的潛在信息。
　　本文主要研究了單目視覺下的人體動作捕獲，首先利用背景差分法對視頻圖像中的運(yùn)動人體進(jìn)行提取，采用圖像處理方法對得到的分割圖像

2、進(jìn)行處理；然后采用粒子濾波算法對特征突出的人體關(guān)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行跟蹤；最后將二維關(guān)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)恢復(fù)到三維空間，進(jìn)行運(yùn)動人體的三維重建。本文所研究的內(nèi)容具體包括：
　　1.為了從背景差分后的圖像中完整的提取出運(yùn)動人體圖像，通過形態(tài)學(xué)操作對人體圖像進(jìn)行噪聲去除和小孔洞填充，并提出一種新的陰影檢測算法對運(yùn)動人體本身產(chǎn)生的陰影進(jìn)行抑制。通過輪廓跟蹤來定位運(yùn)動人體所在的區(qū)域，并對人體圖像區(qū)域進(jìn)行骨骼化操作，作為人體關(guān)節(jié)點(diǎn)位置定位的輔助信息。
　　

3、2.研究了在粒子濾波理論框架下的人體關(guān)節(jié)點(diǎn)跟蹤，建立了一種二維空間和三維空間通用的人體骨架模型，以人體骨架模型為指導(dǎo)，對人體關(guān)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行提取和跟蹤。在視頻跟蹤的首幀，采用手工標(biāo)注的方式對人體關(guān)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行定位，在后續(xù)幀中，利用粒子濾波算法對人體關(guān)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行跟蹤。結(jié)合骨骼化后的人體底層圖像信息與捕獲到二維人體關(guān)節(jié)點(diǎn)信息對人體的其余關(guān)節(jié)點(diǎn)位置信息進(jìn)行恢復(fù)。
　　3.采用人體骨架模型作為三維重建的先驗(yàn)信息，在攝像機(jī)比例正交投影模型下，恢復(fù)人體關(guān)