基于單目視覺的人體運動分析研究.pdf

1、從視頻圖像信息中獲取并分析人體運動的各項參數(shù)指標(biāo)是一個多學(xué)科融合的重點研究方向，其研究核心是從單個或多個視頻序列中檢測、跟蹤人體，獲取人體運動數(shù)據(jù)，重建人體的三維運動或描述和理解人體運動。視頻人體運動分析的研究在人體動畫、游戲、虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實、人機交互、視頻監(jiān)控、體育運動分析、輔助臨床醫(yī)療診斷等領(lǐng)域均有著廣闊的應(yīng)用前景。 本文專注于單目視頻中的人體運動姿態(tài)的二維獲取(基于場景中深度坐標(biāo)以知點的約束條件)以及三維重建等關(guān)鍵技術(shù)

2、。工作集中于從包含人體運動的單目視頻圖像中，獲取人體的三維運動，恢復(fù)用關(guān)節(jié)骨架模型表示的人體三維運動。從而能夠?qū)θ梭w的動作技術(shù)、人體運動規(guī)律和運動能力進行研究，有望幫助設(shè)計人員在設(shè)計早期就能對人因工程學(xué)的因素進行合理評估，減少設(shè)計返工和實物原型的制作，能夠縮短從設(shè)計到制造的周期和成本。此外將數(shù)字化的人體模型置于虛擬的生產(chǎn)環(huán)境當(dāng)中，可以很好的解決工人進行生產(chǎn)裝配作業(yè)的可達性、安全性分析以及操作動作的規(guī)范性等人因工程學(xué)方面的實際問題。

3、 在充分了解掌握相關(guān)研究工作的基礎(chǔ)上，針對所研究的問題，完成的研究工作主要包括：(1)總結(jié)并確定一種適合單目視覺研究的人體運動捕獲模型。(2)簡化了攝像機內(nèi)外參數(shù)的定標(biāo)過程，不需要復(fù)雜的優(yōu)化迭代求解，利用平面定標(biāo)模板上已知間距的點陣來線性計算獲得算法需求的攝像機參數(shù)。(3)將人體運動序列按照運動突變點劃分為若干子序列，從而有效消除二義性的干擾。(4)在透視投影攝像機模型下，根據(jù)單目視頻圖像上人體的關(guān)節(jié)點數(shù)據(jù)，可以較為精確的計算獲得人體