[发明专利]肢体动作捕捉的校准方法、装置、电子设备及存储介质

权利要求书

1.一种肢体动作捕捉的校准方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

通过视频动捕设备获取被测对象在设备坐标系下在朝向相同的多种预设姿势下的参考位置和参考姿态，其中，所述视频动捕设备为位置固定的设备，任意两种预设姿势不相同，所述朝向相同的多种预设姿势包括：A pose姿势、T pose姿势、S pose姿势；

获取所述被测对象在朝向相同的多种预设姿势下动作捕捉系统中运动传感器在世界坐标系下的空间姿态，所述动作捕捉系统中包括多个运动传感器，不同运动传感器分布佩戴在所述被测对象的不同肢体上；

将空间中的一个预设坐标轴确定为所述设备坐标系与所述世界坐标系相重合的基准轴；

计算所述A pose姿势和T pose姿势下所述被测对象沿着所述基准轴的上肢旋转参数以及所述A pose姿势和S pose姿势下所述被测对象沿着所述基准轴的下肢旋转参数；

根据所述上肢旋转参数和下肢旋转参数计算所述设备坐标系和所述世界坐标系的坐标轴之间的夹角关系；

利用所述夹角关系确定所述设备坐标系和所述世界坐标系之间的坐标转换参数；

根据所述参考位置、参考姿态和所述坐标转换参数确定所述被测对象的各肢体的位置校准参数和姿态校准参数；

利用所述位置校准参数执行对所述被测对象的各肢体在世界坐标系下的空间位置的计算操作，以及，利用所述姿态校准参数执行对所述运动传感器相对各自所安装的肢体的安装姿态的计算操作。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过视频动捕设备获取被测对象在设备坐标系下在朝向相同的多种预设姿势下的参考位置和参考姿态，包括：

获取所述视频动捕设备采集的所述被测对象在朝向相同的多种预设姿势下的图像信息；

从所述图像信息中提取出所述被测对象在所述预设姿势下的图像特征；

根据所述图像特征构建所述被测对象的三维模型；

根据所述三维模型，确定出所述被测对象在所述设备坐标系下的不同肢体的参考位置和参考姿态。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述朝向相同的多种预设姿势包括：Cpose姿势和K pose姿势，其中，所述A pose姿势时所述被测对象的正面朝向所述视频动捕设备，双脚并拢站立且双臂垂直在体侧；所述T pose姿势时所述被测对象的正面朝向所述视频动捕设备，双脚并拢站立，双臂左右平伸；所述S pose姿势时所述被测对象的侧面朝向所述视频动捕设备，双脚并拢并曲膝，双臂并拢平伸胸前；所述C pose姿势时所述被测对象的侧面朝向所述视频动捕设备，双脚并拢站立，双臂并拢并弯曲；所述K pose姿势时所述被测对象的侧面朝向所述视频动捕设备，单脚伸直于胸前且双手叉腰。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据至少两种所述预设姿势下所述被测对象在所述设备坐标系下的参考位置，确定出所述被测对象的所述肢体的尺寸信息。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用所述姿态校准参数执行对所述运动传感器相对各自所安装的肢体的安装姿态的计算操作，包括：

在预设四元数模型中确定与所述运动传感器的空间姿态对应的Qsensor；

在预设四元数模型中确定与所述被测对象的各肢体的参考姿态对应的Qbone；

利用旋转矩阵计算所述Qbone与Qsensor的姿态差值Qs-b；

将所述Qs-b确定为所述运动传感器相对各自所安装的肢体的安装姿态。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取所述运动传感器佩戴在所述被测对象的肢体的历史安装姿态；

利用计算得到的安装姿态对所述历史安装姿态进行更新。