基于稀疏表達(dá)的人體運(yùn)動(dòng)恢復(fù)研究.pdf

1、近年來(lái)，運(yùn)動(dòng)捕獲技術(shù)的日益成熟和廣泛使用產(chǎn)生了大量的三維運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)已被越來(lái)越廣泛地應(yīng)用在計(jì)算機(jī)動(dòng)畫、電影制作和3D游戲等領(lǐng)域。然而，三維人體運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)有兩個(gè)備受關(guān)注的問題:首先，是目前的三維人體運(yùn)動(dòng)捕獲設(shè)備，由于受到標(biāo)記點(diǎn)之間的相互遮擋、誤標(biāo)記等原因，常常會(huì)使得運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)包含噪聲，為了在工業(yè)中使用精確的數(shù)據(jù)，還需要對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行去噪處理，專業(yè)動(dòng)畫師的手工調(diào)整將是一項(xiàng)很耗時(shí)耗力的工程;其次，每次使用商用的三維人體運(yùn)動(dòng)捕獲設(shè)備，都需要地

2、在人體全身各個(gè)關(guān)節(jié)點(diǎn)處貼上反光標(biāo)記點(diǎn)，這些點(diǎn)往往多達(dá)三四十個(gè)，而在一些家庭娛樂應(yīng)用中，我們其實(shí)并不需要如此精密的姿態(tài)數(shù)據(jù)，我們關(guān)心的只是一些關(guān)鍵部位的正確位置，而對(duì)于非關(guān)鍵部位，允許適當(dāng)?shù)恼`差。
　　 針對(duì)上面的問題，本文提出了在已有的三維人體運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，對(duì)新捕獲的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)去噪和只捕獲少量關(guān)鍵標(biāo)記點(diǎn)來(lái)恢復(fù)全身運(yùn)動(dòng)信息的方法。具體包括:
　　 提出了利用數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)和稀疏表達(dá)的三維人體運(yùn)動(dòng)去噪方法。該方法，首先構(gòu)建

3、細(xì)粒度的人體運(yùn)動(dòng)時(shí)空語(yǔ)義特征，然后在包含有純凈的已知三維姿態(tài)的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)中，查找與當(dāng)前受到噪聲干擾片段最接近的k個(gè)檢索結(jié)果，利用這k個(gè)候選運(yùn)動(dòng)片段，通過稀疏表達(dá)的優(yōu)化框架對(duì)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行恢復(fù)重建。針對(duì)人體運(yùn)動(dòng)中最為常見的兩種噪聲——高斯噪聲和奇異值點(diǎn)噪聲，本方法使用略微不同的優(yōu)化公式，獲得了很好的去噪效果。
　　 提出了基于少量關(guān)鍵標(biāo)記點(diǎn)的人體姿態(tài)稀疏重建方法。該方法對(duì)于每幀輸入的控制信號(hào)，在數(shù)據(jù)庫(kù)中查找與之最為匹配的k近鄰，由它們構(gòu)