基于視頻序列的人體骨架提取與三維重建.pdf

1、目前，在視頻分析和處理過程中，運動物體的實時檢測和輪廓跟蹤已經(jīng)逐漸成為計算機視覺分析和識別的關(guān)鍵技術(shù)。尤其是人體運動分析的研究在人體動畫、游戲、虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實、人機交互、視頻監(jiān)控、體育運動分析、輔助臨床醫(yī)療診斷等領(lǐng)域均有著廣闊的應(yīng)用前景。因此，基于視頻序列的研究運動人體骨架的提取，識別，及三維重構(gòu)具有重要意義。
　　 利用圖像序列進行人體運動的跟蹤有三個基本內(nèi)容：(1)從復(fù)雜背景中提取運動人體；(2)人體跟蹤和標(biāo)定；(3)人

2、體行為的識別和理解。其中，人體運動的跟蹤和標(biāo)定是人體運動跟蹤與分析過程的關(guān)鍵，是進一步識別和理解人體運動行為的基礎(chǔ)。本文完成的是基于雙目視頻序列對人體運動進行分析的實驗。該實驗的輸入是兩組視頻圖像序列，首先對其進行運動目標(biāo)檢測，本文采用背景差分法，結(jié)合灰度直方圖進行閾值自動分割，檢測出運動人體，并進行人體形態(tài)學(xué)的處理。然后將人體輪廓矢量化，利用apar條帶將人體劃分為幾個子區(qū)域，結(jié)合骨架算法做為apar種子對的篩選約束，提取人體關(guān)鍵點。

3、最后利用上一步處理得到的人體關(guān)鍵點進行三維重建。三維重建分為四個步驟，首先建立圖片間的關(guān)聯(lián)，其次對結(jié)構(gòu)和運動進行恢復(fù)，再次進行攝像機自標(biāo)定，最后對人體運動進行三維重建。
　　 本文采用無標(biāo)記技術(shù)，即運動人體不帶任何標(biāo)記和傳感器，也不需要對首幀圖像中的關(guān)節(jié)點位置坐標(biāo)進行人工標(biāo)定，減少了用戶干預(yù)，智能化程度較高。實驗表明，本文可以準確地辨別人體運動的較為簡單的動作，并進行三維重建，恢復(fù)深度信息到3D姿態(tài)。能夠在一定程度上有效地抵抗噪