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(diǎn)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(chǔ)上提取出模型的骨架信息。對(duì)于人體模型的建立,研究者們提出了較好的解決方案,而對(duì)于逼真模型的語(yǔ)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(guò)程與模型的姿態(tài)緊密相關(guān),當(dāng)模型姿態(tài)發(fā)生變化時(shí),無(wú)法得到魯棒的結(jié)果;在模型處理過(guò)程中,常常需要大量繁

2、瑣的手工標(biāo)注,大大降低了處理效率。本文針對(duì)三維人體模型的骨架提取進(jìn)行了深入的研究,從人體模型骨架提取的各個(gè)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(shí)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(diǎn)提取算法。針對(duì)三維人體模型的特征點(diǎn)提取問(wèn)題,本文引入了測(cè)地距離概念,提出了一種末端特征點(diǎn)自動(dòng)提取方法,它能夠快速有效的完成末端特征點(diǎn)的計(jì)算。該方法將測(cè)地距離作為模型上各點(diǎn)的度量,逐步求解模型的末端特征點(diǎn),保

3、證了算法的姿態(tài)無(wú)關(guān)性。本文通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明,與已有算法相比,本文算法的時(shí)間復(fù)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(shí)用性。2)提出了一種三維人體骨架提取方法。本文針對(duì)三維人體模型骨架提取的需求,將Morse函數(shù)定義為各點(diǎn)到頭部特征點(diǎn)的測(cè)地距離,提出了一種基于單點(diǎn)測(cè)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(wú)關(guān)性、計(jì)算復(fù)雜度低、無(wú)需手工標(biāo)注等特點(diǎn),而且具有Morse函數(shù)等值線與肢體方向垂直、對(duì)稱性等特