基于體數(shù)據(jù)的三維人體運(yùn)動(dòng)分析研究.pdf

1、現(xiàn)實(shí)世界中，大多數(shù)的計(jì)算機(jī)視覺(jué)任務(wù)都與人類的活動(dòng)有關(guān)，比如智能人機(jī)接口、虛擬現(xiàn)實(shí)、高級(jí)用戶接口、智能環(huán)境、娛樂(lè)、智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)分析、醫(yī)學(xué)、教育等。三維人體運(yùn)動(dòng)分析是當(dāng)前計(jì)算機(jī)視覺(jué)領(lǐng)域研究的一個(gè)熱點(diǎn)和難點(diǎn)。在運(yùn)動(dòng)捕獲的過(guò)程中，攝像機(jī)的數(shù)目越多，得到的三維人體數(shù)據(jù)就越精確，圖像每幀的數(shù)據(jù)量就越大。此外，人們?cè)絹?lái)越頻繁地通過(guò)運(yùn)動(dòng)捕獲器獲取三維人體運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，并被用做實(shí)驗(yàn)當(dāng)中的原始真值。 論文在廣泛閱讀國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上，我們

2、分別在多目攝像機(jī)系統(tǒng)和運(yùn)動(dòng)捕獲器系統(tǒng)下展開(kāi)實(shí)驗(yàn)。在多目相機(jī)系統(tǒng)中，從視頻數(shù)據(jù)獲取體數(shù)據(jù)，我們對(duì)體數(shù)據(jù)進(jìn)行處理得出人體三維骨架參數(shù)；在運(yùn)動(dòng)捕獲器系統(tǒng)中，我們對(duì)捕獲器得到的三維人體數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并得到人體骨架。兩者都取得了較好的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 本文的創(chuàng)新主要體現(xiàn)在： 1.給出了一種符合人體拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)骨架模型。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明該骨架模型很好地表示了人體運(yùn)動(dòng)姿態(tài)的多樣性和穩(wěn)定性。 2.提出了一種從體數(shù)據(jù)中找到骨架運(yùn)動(dòng)并且用之

3、來(lái)表示人體運(yùn)動(dòng)姿態(tài)的算法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明人體三維骨架模型能夠很好地反應(yīng)人體運(yùn)動(dòng)姿態(tài)。 3.提出概率進(jìn)化算法計(jì)算骨架模型參數(shù)。算法中目標(biāo)優(yōu)化函數(shù)能夠最佳地匹配骨架模型和體數(shù)據(jù)的人體運(yùn)動(dòng)。 4.提出了將三維細(xì)化算法應(yīng)用到人體姿勢(shì)初始化問(wèn)題的方法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明該方法自動(dòng)地得到了第一幀人體骨架參數(shù)。 5.提出了一個(gè)從運(yùn)動(dòng)捕獲器系統(tǒng)所獲的數(shù)據(jù)計(jì)算三維人體骨架的方法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明該方法能夠得到不同人體形態(tài)的骨架，方法有效，具有