基于序列圖像的人體運動分析.pdf

1、該文是作者于攻讀碩士學位期間在人體運動分析方面所做研究工作的總結.人體運動分析是指從圖像序列或視頻中提取與人體結構相關的特征信息,并據(jù)此完成包括人體姿態(tài)識別、運動跟蹤等工作.它在機器人、人機交互、安全保衛(wèi)、視頻檢索等領域都有很廣闊的應用前景,正受到越來越多的關注,是近幾年計算機視覺領域的研究熱點.人體結構底層特征的提取是人體運動分析的基礎和關鍵,直接影響到結果的精確性和算法的復雜度.在這些特征中,人體關節(jié)的位置及其隨時間的變化確定了人體

2、的姿態(tài)和運動.該文提出一種基于人體輪廓二值圖像的確定關節(jié)位置的方法.首先,對輸入的連續(xù)兩幀圖像進行差分運算,得到圖像中的人體運動區(qū)域,依據(jù)運動區(qū)域的灰度信息,快速有效地從原圖像中提取出人體的輪廓.然后,根據(jù)人體骨架結構的特點,利用能量函數(shù)從輪廓圖像中抽取一個與真實骨架近似的虛擬骨架,并采用人體解剖學的先驗知識,確定圖像中人體各個關節(jié)的位置.確定人體關節(jié)位置后,利用透視投影的幾何特性和人體各個部位的比例關系,恢復人體在空間中的三維姿態(tài).首

3、先,確定鎖骨的位置,作為擴展起點.然后,根據(jù)人體骨骼長度的比例由起點向四肢擴展,確定所有關節(jié)的三維空間位置.但由于單個攝像頭在立體視覺方面本身固有的病態(tài)性,在求取相鄰關節(jié)的三維位置時存在兩種滿足要求的結果.我們利用人體生理學中關節(jié)自由度的限制和運動連續(xù)性消除這種二義性,恢復二維圖像對應的人體三維姿態(tài).實驗結果表明,該算法是一種行之有效的方法.它無需對研究對象附加限制條件,對噪聲具有較好的抑制作用,在復雜背景下能準確的確定目標人體各個關節(jié)