[发明专利]运动捕捉方法、装置以及系统

权利要求书

1.一种运动捕捉方法，其特征在于，所述方法包括：

通过多个图像采集设备在当前时刻同步对多个目标物进行图像采集，得到同一时刻采集到的各个图像；

基于所述同一时刻采集到的各个图像，获取所述多个目标物在所述各个图像中成像的二维位置信息；

根据所述多个目标物中已知目标物在上一时刻的三维位置信息和速度信息进行预测，得到所述已知目标物在所述当前时刻的预测三维位置信息，所述已知目标物为记录了上一时刻的三维位置信息的目标物；

基于所述多个图像采集设备的参数信息，将所述已知目标物在所述当前时刻的预测三维位置信息转换为预测二维位置信息，所述参数信息包括内参和外参；

从所述各个图像中各个成像的二维位置信息中，选择与同一个已知目标物的多个预测二维位置信息的距离小于预设阈值的多个二维位置信息，当选择的多个二维位置信息能重构出三维位置信息时，确定选择的多个二维位置信息为所述同一个已知目标物在所述各个图像中成像的二维位置信息；

将所述同一个已知目标物在所述各个图像中成像的二维位置信息重构出的三维位置信息作为所述同一个已知目标物在所述当前时刻的三维位置信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述同一时刻采集到的各个图像，获取所述多个目标物在所述各个图像中成像的二维位置信息，包括：

确定每个图像采集设备采集到的图像上的亮斑区域，每个亮斑区域对应一个目标物，所述多个目标物为安装在各个运动物体上的反光球；

获取所述亮斑区域的中心的二维位置信息；

将所述各个图像上亮斑区域的中心的二维位置信息作为所述各个图像中成像的二维位置信息。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述多个图像采集设备的参数信息，将所述已知目标物在所述当前时刻的预测三维位置信息转换为预测二维位置信息，包括：

基于所述多个图像采集设备的参数信息和所述已知目标物的预测三维位置信息，将所述已知目标物反投影到所述多个图像采集设备的成像平面上，得到所述已知目标物的反投影点在所述多个图像采集设备的成像平面上的多个二维位置信息；

将所述反投影点在所述多个图像采集设备的成像平面上的多个二维位置信息作为所述预测二维位置信息。

4.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，所述将所述同一个已知目标物在所述各个图像中成像的二维位置信息重构出的三维位置信息作为所述同一个已知目标物在所述当前时刻的三维位置信息之后，所述方法还包括：

获取所述已知目标物在所述当前时刻的速度信息；

记录所述已知目标物在所述当前时刻的三维位置信息和速度信息。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述获取所述已知目标物在所述当前时刻的速度信息，包括：

根据所述已知目标物在上一时刻的三维位置信息、所述已知目标物在所述当前时刻的三维位置信息以及所述上一时刻和所述当前时刻的时间间隔，获取所述已知目标物在所述当前时刻的速度信息。

6.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，所述将所述同一个已知目标物在所述各个图像中成像的二维位置信息重构出的三维位置信息作为所述同一个已知目标物在所述当前时刻的三维位置信息之后，所述方法还包括：

从所述各个图像中各个成像的二维位置信息中，获取除所述已知目标物在所述各个图像中成像的二维位置信息以外的剩余二维位置信息；

将所述剩余二维位置信息中能重构出三维位置信息的多个二维位置信息筛选出来，作为未知目标物在所述各个图像中成像的二维位置信息；

将所述未知目标物在所述各个图像中成像的二维位置信息重构出的三维位置信息作为所述未知目标物在所述当前时刻的三维位置信息；

将所述未知目标物作为一个新的已知目标物，记录所述新的已知目标物在所述当前时刻的三维位置信息。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

记录所述新的已知目标物在所述当前时刻的速度信息为默认值。