視頻中的人體運動捕捉及三維骨架重建.pdf

1、人體運動捕捉仿真技術(shù)在動畫制作，機器人控制，醫(yī)學分析，體育運動分析等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。但是人體運動捕捉仿真技術(shù)又是計算機圖像中最難處理的問題之一。被測試者身上的服裝，被測試者與被測試者之間骨架結(jié)構(gòu)的不同都會影響測試結(jié)果。為了避免以上的問題，現(xiàn)在較為普遍運用的人體運動捕捉方法需要被檢測者穿上單色的緊身衣，在人體運動過程中，傳感器會定時將各個部位的空間定位數(shù)據(jù)反饋給計算機。但是，這種方法成本相當昂貴，而且很大程度上限制了被測試者的運動。

2、 本文現(xiàn)在研究的視頻中的人體運動捕捉(Human Motion Capture)，與上述方法相比起來成本便宜很多。比起其他大型的人體行為捕捉儀器來，視頻人體行為捕捉只需要一臺或多臺攝像機，或者一段已有的視頻片段，就可以進行HMC。但是現(xiàn)在的HMC技術(shù)，通常只能解決簡單的舉重，行走之類的人體運動捕捉問題。運用模板圖像匹配的方法，將模板中的人體關(guān)節(jié)位置與視頻中的位置進行對比，剔除明顯有錯誤的捕捉參數(shù)。顯然這種方法不能運用于比較復(fù)雜劇烈

3、的人體運動或攝像機拍攝角度不固定的情況。 本文以2007年東亞運動會體操女子團體決賽的幾段視頻片段為例進行人體運動的捕捉，將虛擬人體模型與視頻圖像匹配的問題顛倒過來，即為反推法(bottom-up)。首先分析視頻圖像，再根據(jù)捕捉結(jié)果重建人體模型。在圖像分析中，尋找人體各個部分的問題，可以簡化為尋找圖像中平行區(qū)域的問題。然后根據(jù)人體物理約束系統(tǒng)判斷關(guān)節(jié)的位置，判斷出這些平行區(qū)域是否為人體部分。由于復(fù)雜的人體運動視頻圖像中，存在大量