基于三維掃描的人體骨架提取.pdf

1、隨著三維掃描技術(shù)的逐漸成熟,三維人體掃描模型的骨架提取逐漸成為虛擬人建模研究領(lǐng)域的熱點之一?；谌S掃描的人體骨架提取方法利用三維掃描儀獲得的人體數(shù)據(jù)建立逼真的人體模型,然后在此基礎上提取出模型的骨架信息。對于人體模型的建立,研究者們提出了較好的解決方案,而對于逼真模型的語義信息提取,現(xiàn)有的研究仍然存在一些缺陷,主要表現(xiàn)在:三維模型的處理過程與模型的姿態(tài)緊密相關(guān),當模型姿態(tài)發(fā)生變化時,無法得到魯棒的結(jié)果;在模型處理過程中,常常需要大量繁

2、瑣的手工標注,大大降低了處理效率。本文針對三維人體模型的骨架提取進行了深入的研究,從人體模型骨架提取的各個環(huán)節(jié)上探索提高骨架提取質(zhì)量的關(guān)鍵技術(shù),其中包括末端提取和骨架提取。本文提出并實現(xiàn)了相關(guān)算法:1)提出了一種三維人體模型末端特征點提取算法。針對三維人體模型的特征點提取問題,本文引入了測地距離概念,提出了一種末端特征點自動提取方法,它能夠快速有效的完成末端特征點的計算。該方法將測地距離作為模型上各點的度量,逐步求解模型的末端特征點,保

3、證了算法的姿態(tài)無關(guān)性。本文通過實驗證明,與已有算法相比,本文算法的時間復雜度由定義算法的O(n3)降低為O(n2)。因此,本文算法具有高效性和實用性。2)提出了一種三維人體骨架提取方法。本文針對三維人體模型骨架提取的需求,將Morse函數(shù)定義為各點到頭部特征點的測地距離,提出了一種基于單點測地距離函數(shù)的提取方法。該方法不僅具有仿射不變性、姿態(tài)無關(guān)性、計算復雜度低、無需手工標注等特點,而且具有Morse函數(shù)等值線與肢體方向垂直、對稱性等特