[发明专利]基于直线对应的动态场景多体运动分割方法

摘要

本发明涉及一种基于直线对应的动态场景多体运动分割方法，对于给定包含多个运动物体的三幅视图，首先利用多项式嵌入技术，得到运动物体上的直线之间存在的多体三线性约束，然后利用多体三线性约束的线性方程组，计算包含多个运动物体运动特征的多体三焦点张量，并利用三视图几何中外极点，外极线相关定理求出每个单体运动对应的外极点与外极线，最后对此多体三焦点张量进行二次微分，得到表示单个运动物体运动特征的单体三焦点张量，完成多体运动分割。本发明使用三幅视图中的直线对应来估计多个刚体3D运动模型，不会产生特征点数量不够或对应点被遮挡等问题，能精确高效的完成动态场景中的多体运动分割。

主权项

1、一种基于直线对应的动态场景多体运动分割方法，其特征在于包括如下具体步骤：1)对于给定包含多个运动物体的三幅视图，根据三焦点张量定理，得到被多个运动所满足的线性约束方程组，对方程组中的每一个分量进行多项式嵌入，得到多个运动物体上的直线之间存在的多体三线性约束，即由多体三焦点张量τ满足的三个线性方程；2)利用多体三线性约束的线性方程组中第一和第二个方程，求解包含多体三焦点张量的一部分分量的一个矢量τ1，利用多体三线性约束的线性方程组中第一和第三个方程计算包含多体三焦点张量的另一部分分量的另一个矢量τ2；若运动物体个数等于2个，则多体三焦点张量由τ1和τ2去掉重合部分合成得到，否则，将线-线-线对应转换为点-线-线对应，计算包含多体三焦点张量τ中剩余分量的第三个矢量${\tau }_3\in \frac{(n-1)(n-2)}{2}\times M_n\times M_n,$ 则多体三焦点张量由三个矢量τ1，τ2，τ3通过去掉重合部分合成得到；其中，n为运动物体个数，Mn＝(n+1)(n+2)/2；3)将线-线-线对应转换为点-线-线对应，利用三视图几何中外极点、外极线相关定理求出与第一幅视图中的所有特征点对应的第二、三视图中的外极线；利用任意两条外极线的交点来得到候选的外极点，根据每一个候选外极点在所有线对应中的支持度得到优选的外极点，最后，利用与优选的外极点对应的数据来重新估计外极点；4)利用步骤3)中得到的重新估计的外极点，计算第二、三幅视图中对应于随机选择的点的外极线；利用此外极线和步骤2)中计算的多体三焦点张量，得到单体三焦点张量，最后将每一组直线特征聚类到与其误差最小的一个单体三焦点张量表示的运动中，完成多体运动分割。