[发明专利]一种基于双视角Kinect关节点融合的人体骨架重建方法

权利要求书

1.一种基于双视角Kinect关节点融合的人体骨架重建方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：

步骤1:使用两台Kinect设备采集同一运动人体关节点三维坐标数据，拍摄速度为30帧每秒，构建包含N个类别的多视角人体运动序列数据库，其中，主视角关节点三维坐标数据库为D^A_skeleton＝V₁,V₂,...,V_i,...,V_N、辅助视角关节点三维坐标数据库为D^B_skeleton＝U₁,U₂,...,U_i,...,U_N，其中i的取值为1到N；

步骤2：对步骤1中两视角提取到的关节点进行时空统一，使用旋转矩阵和平移矩阵将辅助视角采集到的关节点坐标转换到主视角坐标系中；

步骤3：基于卡尔曼滤波的滤波修正，将两视角采集到的关节点数据进行滤波修正，去除数据中的振动，使每个关节点运动轨迹更加平滑，接近关节点的真实运动轨迹；

步骤4：将主视角丢失或者不准确的关节点用辅助视角经过时空统一和滤波修正后的关节点坐标进行补齐，使得主视角的骨架完整；

步骤5：两视角都采集到的关节点使用卡尔曼滤波变权重融合进行融合，使所有关节点坐标数据保持唯一，在骨架完整的情况下保证避免数据冗余。

2.根据权利要求1所述的一种基于双视角Kinect关节点融合的人体骨架重建方法，其特征在于，所述步骤2具体按照以下步骤实施：

步骤2.1、使用Kinect传感器获取主视角和辅助视角两个视角下运动人体的主要关节点三维坐标序列，其中主视角关节点序列为表示主视角A中的n帧序列，辅助视角关节点序列为表示辅助视角B中的n帧序列；

步骤2.2、在两个视角数据库D^A_skeleton和D^B_skeleton选取同一时刻相同帧关节点数据V_i和U_i中选取六个以上主视角关节点坐标和辅助视角都采集到的同名部位关节点三维坐标联立方程，求解辅助视角B到主视角A的旋转矩阵R_AB和平移矩阵T_AB，将辅助视角坐标系下的关节点坐标转换到主视角坐标系下，两视角关节点空间统一。

3.根据权利要求2所述的一种基于双视角Kinect关节点融合的人体骨架重建方法，其特征在于，所述步骤2.2具体按照以下步骤实施：

步骤2.2.1、设为主视角摄像机采集到的j关节点坐标为辅助视角摄像机采集到的j关节点坐标

步骤2.2.2、旋转矩阵R_AB为：

其中，α、β、γ分别为辅助视角B中的点转换到主视角A绕x、y、z轴旋转的角度；

步骤2.2.3、平移矩阵T_AB为：

T_AB＝[t_x,t_y,t_z]^T

其中，t_x、t_y、t_z分别为在x、y、z轴上的位移；

步骤2.2.4、将上述旋转矩阵R_AB和平移矩阵T_AB带入坐标转换方程，得到辅助视角B中j关节点坐标在主视角A坐标系下的坐标

步骤2.2.5、将选取的两个视角的同名关节点带入公式(1)，求解出旋转矩阵R_AB和平移矩阵T_AB带入坐标转换方程，将辅助视角坐标系下的关节点坐标转换到主视角坐标系下，两视角关节点空间统一，将原辅助视角关节点序列全部按照上述方法经过坐标变换后的关节点序列记为