基于单目视频的人体上半身三维运动跟踪方法

摘要

本发明公开了一种基于单目视频的人体上半身三维运动跟踪方法。该方法首先由匹配sift特征点根据胸部形状不变性计算得到胸部关节在图像上的坐标、可变因子、旋转欧拉角等，然后根据上半身骨骼模型采用深度遍历的方法求得人体左右上臂及前臂的旋转姿态，方法是根据匹配特征点在局部坐标系下的坐标以及旋转后的坐标根据逆向运动学建立方程，解该方程则可求得旋转欧拉角。本发明使用方法简单，跟踪到的人体上半身姿态精确，能够广泛应用于人机交互、互动娱乐、智能监控、医疗诊断等领域。

主权项

一种利用sift特征匹配进行人体上半身三维运动跟踪的方法。其特征在于包括以下步骤：a)在初始帧中运动人体处于直立姿态，由手工标定出人体上半身各关节在图像中的位置，得到人体外观模型及各肢体段中的sift特征。b)在跟踪过程中，得到被跟踪帧与初始帧中的匹配sift特征，根据透视投影模型在骨骼长度不变性约束下建立一个非线性方程组，由该非线性方程组通过数值方法得到胸部关节的三维位置及旋转姿态。c)根据正向运动学计算得到左右肩关节在图像上的坐标、旋转后在摄像机成像空间下的三维坐标。d)根据树型深度遍历由匹配到的sift特征采用逆向运动学依次恢复左右上臂、左右前臂的旋转欧拉角。