單目圖像的上半身人體三維姿態(tài)重構(gòu)研究.pdf

1、人體三維姿態(tài)重構(gòu)是指通過從單視角、多視角拍攝的數(shù)字圖像或視頻序列中恢復出目標人體的三維空間信息的過程。基于單目圖像的人體三維重構(gòu)主要是根據(jù)給定的單目圖像，通過提取目標人體的輪廓、顏色、形狀等圖像特征，并且采用相關(guān)的算法對這些特征進行深入的分析應用，從而計算得出相應的人體姿態(tài)三維信息。由于無法獲得目標的深度信息，僅僅根據(jù)單目圖像或是拍攝于單視角的圖像序列進行人體三維姿態(tài)的重構(gòu)是非常具有挑戰(zhàn)性的。本文針對單攝像機拍攝的圖像或視頻中的人體姿態(tài)

2、估計問題，回顧并且總結(jié)了目前較為常用的人體二維姿態(tài)估計及三維重建的相關(guān)算法，利用人體樹狀模型，實現(xiàn)了人體上半身的二維肢體檢測，同時根據(jù)二維檢測結(jié)果進行三維姿態(tài)動態(tài)跟蹤，基于三維姿態(tài)跟蹤數(shù)據(jù)，恢復和估計以參數(shù)表示的人體姿態(tài)，生成人體三維運動模型，求解真實人體在三維世界坐標系中的位置和姿態(tài)參數(shù)。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴針對人體上半身的各個肢體部分，用改進的形狀上下文進行特征提取，并且分別進行離線學習，訓練相應的分類器，對目標人體進

3、行檢測，得到具體部位的檢測概率，并采用相關(guān)算法對檢測結(jié)果進行優(yōu)化，最終估計出人體上半身各肢體部位的位置。⑵在弱透視投影模型下，對攝像機參數(shù)求解過程進行簡化，將7個待估計的攝像機參數(shù)簡化為1個，大大地降低了算法的計算復雜度，提升了算法的效率。⑶將人體圖像的二維關(guān)節(jié)點特征，與人體上半身三維姿態(tài)結(jié)合起來，并且采用基于關(guān)節(jié)點反投影誤差的退火粒子濾波算法進行姿態(tài)跟蹤，實現(xiàn)了人體上半身三維姿態(tài)重構(gòu)。與此同時，建立了人體上半身二維-三維姿態(tài)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，