無(wú)標(biāo)記手掌運(yùn)動(dòng)捕捉方法研究.pdf

1、目前運(yùn)動(dòng)捕捉技術(shù)已成為一種非常有前景的技術(shù)。運(yùn)動(dòng)捕捉技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于體育和醫(yī)療康復(fù)中用于運(yùn)動(dòng)分析了。在電影業(yè)或計(jì)算機(jī)游戲中經(jīng)常采用基于標(biāo)志物的運(yùn)動(dòng)捕捉設(shè)備去完成快速和高質(zhì)量的處理，它可以使得計(jì)算機(jī)所生成的人物擁有和現(xiàn)實(shí)中的表演者一樣的動(dòng)作。
　　 傳統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)捕捉方法需要在人體的各個(gè)關(guān)節(jié)點(diǎn)位置上固定一些有反射或發(fā)射光波功能的標(biāo)志物，通過(guò)同時(shí)使用多臺(tái)攝像機(jī)對(duì)場(chǎng)景中的目標(biāo)進(jìn)行同步拍攝，有時(shí)為了提高捕捉精度，對(duì)運(yùn)動(dòng)捕捉的場(chǎng)景還有一些特殊的

2、要求，如純藍(lán)色的背景等。
　　 本文使用一種新的無(wú)標(biāo)記點(diǎn)手掌運(yùn)動(dòng)跟蹤方法，區(qū)別于傳統(tǒng)運(yùn)動(dòng)捕捉中穿戴有標(biāo)志物的定位方法。提出了一種新穎的方法用于提取手掌的邊緣:采用背景差分技術(shù)從深度圖像序列中提取出深度模板，然后使用深度模板與同步的RGB圖像結(jié)合用于提取手掌邊緣。通過(guò)使用深度模板能夠較為準(zhǔn)確的提取出手掌的邊緣信息。分割過(guò)程并不需要嚴(yán)格限制捕獲的環(huán)境，如單一顏色的背景、衣服或穩(wěn)定的光照等。讓運(yùn)動(dòng)目標(biāo)在攝像機(jī)前進(jìn)行姿勢(shì)的校準(zhǔn)可以自動(dòng)標(biāo)

3、定出手掌區(qū)域;利用改進(jìn)的Cam-shift算法使用目標(biāo)表面的顏色分布為特征進(jìn)行手掌的跟蹤，聯(lián)合深度模板與改進(jìn)的Cam-shift算法能夠去除背景噪聲并增加跟蹤的準(zhǔn)確率。為了縮小Cam-shift對(duì)手掌的搜索范圍同時(shí)也為了避免Cam-shift算法陷入局部最優(yōu)解，采用卡爾曼濾波算法預(yù)測(cè)下一幀中關(guān)節(jié)點(diǎn)的搜索范圍以減小特征搜索空間。然后，利用曲線擬合方法，復(fù)現(xiàn)了離散關(guān)節(jié)點(diǎn)的連續(xù)變化運(yùn)動(dòng)軌跡。
　　 最后，對(duì)本文所提出的方法在Visua