[发明专利]基于几何骨架的人体姿态重建方法

权利要求书

1.一种基于几何骨架的人体姿态重建方法，包括下列步骤：

(1)确定人体骨架模型：将人体看成一个由关节点连接的刚体集合，以一条线段来表示一个刚体，得到三维人体骨架模型；

(2)图像预处理：将视频帧通过双向滤波模糊内部纹理保留边界轮廓信息，然后进行阈值化处理得到二值图像，再通过不同形态学滤波、腐蚀、下采样、上采样一系列数学形态学方法对其进行进一步处理，得到背景和人体分离的二值图像；

(3)获取人体几何骨架：对分割出来的人体区域采用设已知目标点标记为1，背景点标记为0，边界点是指本身标记为1而其8连通邻域中至少有一个标记为0的点，算法对一幅图像的所有边界点即一个3×3区域进行形态学细化处理，求得线状几何骨架；

(4)标注首帧关节点：将手工标注或自动标注的关节点绑定到几何骨架上，限制初始关节特征点的位置，缩小初始误差；

(5)用光流法跟踪关节点：通过标注的方式或自动标注的方法，选定需要跟踪的关节点，将关节点集合作为参数，用光流法求得关节点的新位置；

(6)结合几何骨架对跟踪得到的新关节点进行错误判定和位置校正：根据人体生理先验知识，将对光流法计算出的偏离正常位置较远的出错点拉回来绑定在几何骨架上进行校正；

(7)人体姿态三维重建：用比例正交投影模型的参数估计方法，将关节点二维坐标序列转换为三维骨架模型。

2.根据权利要求1所述的一种基于几何骨架的人体姿态重建方法，其特征在于：所述的步骤(2)的方法为：

1)先对原帧图像进行双向滤波，模糊物体内部纹理，保留物体边缘轮廓信息；

2)将滤波后的图像转成灰度图像；

3)用不同的阈值对灰度图像进行阈值化分割；

4)对阈值化分割后的二值图像进行形态学滤波；

5)进行反复的腐蚀和膨胀处理；

6)先后进行下采样和上采样处理；

7)对图像像素分布进行统计分析得到最终结果。

3.根据权利要求1所述的一种基于几何骨架的人体姿态重建方法，其特征在于：所述的步骤(5)选用OpenCV视觉库；所述的光流法为图像金字塔中的迭代Lucas-Kanade光流跟踪算法。