[发明专利]用于检测被拍摄用户的身体部位的设备和方法

说明书

提供一种用于检测被拍摄用户的身体部位的设备和方法，所述设备包括：图像获取单元，用于获取被拍摄用户的深度图像；提取单元，用于从获取的深度图像中提取作为前景的被拍摄用户，其中，所述被拍摄用户为单用户或多用户，单用户是指图像与其它被拍摄用户的图像不发生交叠的单个被拍摄用户，多用户是指图像互相交叠的多个被拍摄用户；以及部位检测单元，用于通过使用基于单用户样本和多用户样本训练出的用于检测身体部位的分类器来检测提取的被拍摄用户的身体部位。根据所述设备和方法，能够有效地检测多用户的身体部位。

技术领域

本发明涉及计算机视觉技术和模式识别技术，更具体地说，涉及一种用于从拍摄的图像中检测出用户的各个身体部位的设备和方法。

背景技术

对人体姿势的估计作为计算机视觉技术的重要组成广泛地应用于很多领域，例如，人机交互(包括3D自然交互)、智能监视、用于游戏或电影的现实角色动画等。由于该项技术的学术价值及其广阔的商业应用前景，人们对于它的关注度越来越高，并相应地进行了大量的研究。

在估计人体姿势时，对身体部位的检测是基础技术之一，检测到的身体部位将作为重要的参考信息以用于估计人体姿势。

在实际的应用环境(例如，家庭娱乐环境)中，常常发生多个用户的图像之间存在交叠的情况，例如，当用户做出握手、搭肩等接触动作时，相应用户的图像之间会存在连接，或者，当不同位置的用户在纵深方向上彼此遮挡时，或者，当用户做出挽手臂或拥抱等动作时，相应用户的图像之间会存在重叠。

针对多个用户的图像之间存在交叠的上述情况，现有技术首先通过进行图像分割来获取各个单独的用户，进而从分割出的每个用户检测他/她的身体部位。由于现有技术中主要通过将交叠的用户图像进行分割来检测每个用户的身体部位，因此，身体部位检测的有效性受限于图像分割的准确性，而由于在很多情况下难以实现针对每个用户的准确分割，相应地，也就难以有效地检测到各个用户的身体部位。此外，即便能够准确地分割出重叠图像中的每一个用户，也由于存在局部图像的损失而导致无法检测到身体部位或者检测到的身体部位出现偏差。

例如，图1示出根据现有技术对连接图像进行分割的示例。如图1的(a)和(b)所示，两个用户由于握手和搭肩的动作而使得他们的图像之间存在连接，在这种情况下，现有技术中的图像分割处理会从捕获的连续图像中获得如图1的(c)所示的结果，从图1的(c)可以看出，图像分割处理难以在连接处实现对用户的准确分割，导致无法有效地检测出用户的身体部位(例如，用户各自的胳膊)。

此外，图2示出根据现有技术对重叠图像进行分割的示例。在该示例中，站立在不同位置的两个用户在纵深方向上彼此遮挡，且这两个用户之间的距离比较远。如图2的(a)和(b)所示，两个用户由于站立的位置而使得他们的图像之间存在重叠，在这种情况下，现有技术中的图像分割处理会从捕获的连续图像中获得如图2的(c)所示的结果，从图2的(c)可以看出，由于两个用户之间的距离较远，因此，图像分割处理能够相对完整地分割出距离拍摄装置较近的用户，但距离拍摄装置较远的另一用户的某些身体部位(例如，胳膊)会由于被遮挡而无法被有效地检测。

此外，图3示出根据现有技术对重叠图像进行分割的另一示例。在该示例中，两个用户在纵深方向上彼此遮挡，且这两个用户之间的距离比较近。如图3的(a)和(b)所示，两个用户由于站立的位置或挽手臂的动作而使得他们的图像之间存在重叠，在这种情况下，现有技术中的图像分割处理会从捕获的连续图像中获得如图3的(c)所示的结果，从图3的(c)可以看出，由于两个用户之间的距离较近，因此，图像分割处理难以准确地分割出上述两个用户，例如，两个用户的胳膊图像会存在重叠，导致无法被有效地检测。

综上所述，现有的身体部位检测技术受限于用户图像分割的准确性，因此，在检测图像互相交叠的多用户的身体部位时，难以取得期望的检测结果。

发明内容