人體下肢運動分析.pdf

1、近些年來,人體運動的跟蹤與分析在圖像處理和計算機視覺領(lǐng)域引起許多學(xué)者的關(guān)注.這一課題在智能監(jiān)視系統(tǒng)、虛擬現(xiàn)實、高級用戶接口、運動分析和基于模型的圖像編碼等方面具有廣闊的應(yīng)用前景.利用圖像序列進行人體運動的跟蹤與分析包含四個基本內(nèi)容:(1)從背景中提取運動目標(biāo);(2)從運動目標(biāo)中分出人體目標(biāo);(3)運動人體的跟蹤;(4)人體行為的理解與描述.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

2、文提出了一種行走人體下肢關(guān)節(jié)點定位的算法.該算法是根據(jù)人行走時呈現(xiàn)的幾何特性對人體的下肢關(guān)節(jié)點進行定位.行走人體下肢關(guān)節(jié)定位算法處理的是由攝像機攝入的視頻圖像序列.首先經(jīng)過背景去除,把人體區(qū)域從圖像中提取出來.在得到干凈的人體區(qū)域后,就可以獲得人體的高度和寬度參數(shù),以便進一步實現(xiàn)下肢關(guān)節(jié)點的定位.經(jīng)過背景去除和獲得高度參數(shù)后,就要根據(jù)人體行走時所呈現(xiàn)的幾何特征進行下肢關(guān)節(jié)點的定位.本文首先對側(cè)面行走人體下肢關(guān)節(jié)點進行了定位.人在側(cè)面行走

3、時腿部長度是無失真的,因此,根據(jù)腿部的長度約束和關(guān)節(jié)點的運動約束進行了關(guān)節(jié)點定位.本文繼而對正面行走人體下肢關(guān)節(jié)點進行了定位,對于正面行走的人體,其腿部長度在二維圖像中有時會出現(xiàn)失真,因此,不能簡單的根據(jù)腿部的長度約束進行定位.本文針對正面行走人體腿部邊緣特性,結(jié)合腿部長度約束對膝關(guān)節(jié)進行了定位,并且根據(jù)腿部邊緣特點對人體小腿長度進行了調(diào)整,運用調(diào)整后的小腿長度約束對人體踝關(guān)節(jié)進行了定位.在側(cè)面行走人體和正面行走人體下肢關(guān)節(jié)定位的研究基

4、礎(chǔ)上,進一步研究了任意行走姿態(tài)下人體髖關(guān)節(jié)和膝關(guān)節(jié)的定位.根據(jù)人體行走時腿部的邊緣信息用直線擬合的方法,并且結(jié)合腿部長度約束進行了膝關(guān)節(jié)的定位.論文給出了側(cè)面、正面以及任意行走姿態(tài)下人體下肢關(guān)節(jié)點定位的實驗結(jié)果.對于側(cè)面行走人體,本文檢驗了兩種人體模型軟件生成的人體行走序列,并且對實際拍攝的側(cè)面人體行走序列也進行了髖關(guān)節(jié)和膝關(guān)節(jié)的定位.對于正面和任意行走姿態(tài)下的人體,只檢驗了由POSER3.0生成的模型序列.實驗結(jié)果表明,本文所提出的算