[发明专利]一种动作捕捉系统和方法

说明书

本发明公开了一种动作捕捉系统和方法，系统包括：红外传感器组，采集区域，处理单元，其中，采集区域包括捕捉对象和周边环境，通过红外传感器组测量采集区域的红外能量，根据红外能量的分布生成红外图像；处理单元基于人工智能深度学习模型处理红外图像以获取捕捉对象的动作信息。方法适用于系统。本发明通过红外传感器组测量采集区域的红外能量，根据红外能量的分布生成红外图像；处理单元基于人工智能深度学习模型处理所述红外图像以获取捕捉对象的动作信息，能够借助红线的分布情况推算出合理的骨骼位置实现动作的识别和记录。

技术领域

本发明涉及姿态识别技术领域，尤其是一种动作捕捉系统和方法。

背景技术

动作捕捉又称为动态捕捉，是指记录并处理人或其他物体动作的技术。其通常包含捕捉摄像机件、专用捕捉衣服和捕捉反光球；通常系统配有专门的运动捕捉软件，进行系统设定、捕捉过程控制、捕捉数据的编辑处理、输出等。工作人员在特定的捕捉环境如工作室、仓库、摄影棚等地方将系统搭设好后，在演员的头、膝盖、其他关节处贴好反光球捕捉点，即可进行捕捉。演员按照导演指定的要求进行表演，反光球的数据被摄像机捕捉后实时存储到控制电脑里。通常演员表演多组动作，系统操作人员对原始数据进行编辑、修补等处理之后，再输出到如maya、3ds max、softimage、XSI、MotionBuilder等主流的三维软件，动画师使用运动数据驱动后继软件中的三维模型的相对应骨骼节点以形成动作细节，这种方法的问题在于反光球在实际的动作过程中会随着动作幅度改变反光效果，出现个别发光球不能正常被摄像机识别，导致不能合理的获取整体的动作细节。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的是提供一种动作捕捉系统和方法。

本发明所采用的技术方案是：一种动作捕捉系统，包括：红外传感器组，采集区域，处理单元，其中，所述采集区域包括捕捉对象和周边环境，通过所述红外传感器组测量采集区域的红外能量，根据红外能量的分布生成红外图像；所述处理单元基于人工智能深度学习模型处理所述红外图像以获取捕捉对象的动作信息。

优选地，所述红外传感器以预定的频率测量捕捉对象释放的红外能量以及周围环境的红外能量，所述预定的频率包括60FPS-1000FPS。

优选地，所述红外传感器用于测量一定波长范围内的红外线的红外能量，所述一定的波长范围包括12μm±误差值。

优选地，所述红外传感器组包括最少两个红外传感器，用于分别根据捕捉对象和周围环境的红外能量的差值以确定捕捉对象的红外图像。

优选地，所述人工智能深度学习模型包括图像模板、双目测距处理算法和优化算法，其中，所述处理单元根据所述红外图像和所述图像模板构建骨骼图像，依时间记录对应的骨骼图像；所述处理单元根据所述双目测距处理算法处理所述骨骼图像以形成深度图像；所述处理单元根据所述优化算法处理所述深度图像以获取三维的骨骼点运动参数，标记所述骨骼点运动参数为动作信息。

本发明所采用的另一技术方案是：一种动作捕捉方法，适用于上述系统，包括步骤：测量采集区域的红外能量，根据红外能量的分布生成红外图像；基于人工智能深度学习模型处理所述红外图像以获取捕捉对象的动作信息。

优选地，所述红外传感器以预定的频率测量捕捉对象释放的红外能量以及周围环境的红外能量，所述预定的频率包括60FPS-1000FPS。

优选地，测量采集区域的一定波长范围内的红外线的红外能量，所述一定的波长范围包括12μm±误差值。

优选地，设置最少两个红外传感器，用于分别根据捕捉对象和周围环境的红外能量的差值以确定捕捉对象的红外图像。