[发明专利]基于测地模型的人体骨骼提取和朝向判定方法

摘要

基于测地模型的人体骨骼提取和朝向判定方法：不同人体虽然存在差异，但就整体而言，人体各部分长度之间存在相对固定比例关系，这种长度在用测地距离度量时仍旧存在相对固定比例关系，以测地距离度量的反应人体各部分长度比例关系的模型即为本发明的测地模型。根据测地模型，通过自动提取和识别人体位于四肢和头顶末端的五个特征点，以特征点为起点，计算模型顶点测地距离，提取等测地距离曲线族的中心线，在中心线上根据测地模型中有关各关节位置的信息，确定关节点位置、提取骨骼；再根据下肢关节点与人体朝向的相关性，建立特征向量，利用支持向量机理论构造分类超平面，实现对人体朝向的判定。本发明能适应不同姿态的人体模型，计算结果准确性高，能完全自动实现关节点定位、骨骼提取和人体朝向的判定。

主权项

基于测地模型的人体骨骼提取和朝向判定方法，其特征在于包括以下步骤：(1)根据人体的生理结构特点，将人体模型分为纵向和横向两大部分，横向由四肢组成，包括两侧手腕、肘、肩、脚踝、膝盖、大腿；纵向为头和躯干，包括头、颈、尾椎部；以位于头顶、中指、大脚趾最末端的五个点作为特征点，计算各关节点的测地距离，纵向部分的测地距离从头顶特征点开始；横向部分的测地距离以离它最近的特征点为起点计算，由关节点、末端点间的测地距离比例关系构造出一个“土”字型的人体测地模型，所述人体测地模型与人体姿态无关，反映人体各部分长度比例关系，并且具有针对网格模型计算方便的特点，利用所述人体测地模型的特征，进行人体特征点识别、骨骼提取、朝向判定；在利用模型表面的测地距离，提取位于头部和四肢最突出部分的五个特征点后，根据人体测地模型所提供的各部分比例关系，判断五个特征点所属的部位；(2)以各特征点为起点，计算各部分顶点的测地距离，计算等测地距离线及线的中心点坐标，将相邻中心连接构造中心线，根据测地模型上所提供的人体各部分长度，确定关节点在中心线上的位置；(3)计算垂直于腰和髋关节所确定平面的单位向量，由该向量计算出用于朝向判断的特征向量，将特征向量送入分类器，根据分类结果，判定该单位向量是人体朝向还是人体朝向的反方向。