人體運(yùn)動(dòng)跟蹤的方法與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、近年來,人體運(yùn)動(dòng)的跟蹤與分析在圖像處理與計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域引起許多學(xué)者的關(guān)注.這一課題在智能監(jiān)視系統(tǒng)、虛擬現(xiàn)實(shí)、高級用戶接口、運(yùn)動(dòng)分析和基于模型的圖象編碼等方面具有廣闊的應(yīng)用前景.利用圖象序列進(jìn)行人體運(yùn)動(dòng)的跟蹤與分析包含三個(gè)基本內(nèi)容:(1)從復(fù)雜背景中提取運(yùn)動(dòng)人體;(2)人體運(yùn)動(dòng)的跟蹤和標(biāo)定;(3)人體行為的識別和理解.其中,人體運(yùn)動(dòng)的跟蹤和標(biāo)定是人體運(yùn)動(dòng)跟蹤與分析過程的關(guān)鍵,是進(jìn)一步識別和理解人體運(yùn)動(dòng)行為的基礎(chǔ),人體行為的識別和理解達(dá)到了

2、人體運(yùn)動(dòng)分析的最高境界,但目前還遠(yuǎn)達(dá)不到這一點(diǎn),因此研究工作主要集中在前兩項(xiàng)上.該文提出了幾種基于單目視覺的人體運(yùn)動(dòng)跟蹤方法,這些方法通過分析圖像中軀體呈現(xiàn)的特征,跟蹤人體的各個(gè)部位,獲得人體運(yùn)動(dòng)的各種參數(shù),來重建人體運(yùn)動(dòng)的過程.人體運(yùn)動(dòng)跟蹤系統(tǒng)處理的是由攝像機(jī)攝入的視頻圖像序列.首先經(jīng)過背景去除,把感興趣的人體目標(biāo)從圖像中提取出來,然后采用基于模型的和非基于模型的兩種方法對人體的局部和全身運(yùn)動(dòng)進(jìn)行了跟蹤.論文中,跟蹤了兩個(gè)局部部位腿部

3、和頭部的運(yùn)動(dòng),利用人體腿部的幾何特征,將原始腿部圖像序列變換到相應(yīng)的距離圖像上,然后對人體腿部的四個(gè)關(guān)節(jié)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行了跟蹤;根據(jù)人類視覺識別特性,采用由粗到細(xì)的匹配過程和基于面部的色彩信息對圖像中的頭部進(jìn)行了檢測,并且在細(xì)致匹配中利用了模糊模式匹配方法.在對全身運(yùn)動(dòng)跟蹤中,根據(jù)人體的形狀特征描繪了人體區(qū)域模型圖,對全身步行及體操動(dòng)作進(jìn)行了二維跟蹤和標(biāo)定,之后再利用攝像機(jī)的透視投影模型、人體關(guān)節(jié)間的骨骼連接關(guān)系和比例參數(shù),把關(guān)節(jié)點(diǎn)在圖像序列