三维人体形态和姿态的无标记点实时复原方法

摘要

本发明涉及一种三维人体形态和姿态的无标记点实时复原方法。该方法面向单目深度视频，借助人体参数化模型，完成人体形态和姿态的实时复原。其步骤包括：1）人体参数化模型提取。该模型分解为形态变形子模型和姿态变形子模型两个部分。使用人体库训练该模型，求解出部分参数：求解出形态变形子模型的特征向量参数；求解出姿态变形子模型的线性蒙皮变形中各刚性块的权重；2），人体形态离线复原。3）人体姿态在线复原。通过线性变分方法，实时地求取姿态变形子模型的线性蒙皮变形中各刚性块的变换。从而，在线复原出人体的姿态。

主权项

三维人体形态和姿态的无标记点实时复原方法，面向单目深度视频相机获取的深度图像序列，借助人体参数化模型，完成人体形态和姿态的实时复原，其特征在于，该方法包括以下步骤：第一步、人体参数化模型提取，通过分析预先建立的人体库，提出一种人体数据参数的建模模型，即人体参数化模型；第二步、人体形态离线复原，通过等价主元素分析变换方法，使用身高、体重、性别三个显著约束，采用深度视频相机构建的静态三维模板，离线复原出人体对象s的个性化对象的线性参数θ，复原出目标人体形态；第三步，人体姿态在线复原，在人体参数化模型的约束下，利用已经求取的形态变形子模型参数和姿态变形子模型的线性蒙皮变形中各刚性块的权重，面向深度视频相机采集的深度视频序列，通过线性变分方法，实时地求取姿态变形子模型的线性蒙皮变形中各刚性块的变换，从而，在线复原出人体的姿态；所述第一步具体包括：1.1 构建人体参数化模型，该模型包括人体的形态变形和姿态变形两个部分，形态变形子模型刻画了形态变化带来的多样性，并用主元素分析方法进行化简；姿态变形子模型用线性蒙皮变形表示，分解为人体中人体刚性部件个刚性块的变换和权重乘积的求和；1.2 用已经构建的人体库训练该模型，求解出参数，包括：人体形态变形空间经主元素分析所求解出的特征向量U与平均人体形态参数μ，姿态变形子模型的线性蒙皮变形中各刚性块的权重w；1.3 针对需要生成的人体模型，通过输入数据和已经求解出的参数，套用构建的人体参数化模型，通过非线性优化方法，求解出目标人体模型。