[发明专利]一种面向房间VR的全身三维姿态跟踪方法

摘要

本发明公开了一种面向房间VR的全身三维姿态跟踪方法，包括：(1)将人体17个关节划分为五条运动链C1、C2、C3、C4和C5；(2)由VR HMD提供的头显位置信息，根据二臂铰链关节结构获得C2链上各个关节的位置，(3)由VR手柄提供的手柄位置信息，根据三臂铰链关节结构获得C1、C3运动链的姿态；(4)由C4、C5运动链建立下肢运动学模型并训练；(5)对捕获的下肢图像采用低通滤波器进行处理；(6)将处理后的图像传入训练好的模型进行识别，得到下肢9个关节点的3D位置信息；(7)将得到的上肢关节位置与下肢关节位置以骨盆关节为公共根关节统一到同一坐标系下。利用本发明，可以提高跟踪准确率以及实时性。

主权项

1.一种面向房间VR的全身三维姿态跟踪方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)建立人体关节运动链模型，将人体17个关节划分为五条运动链C1、C2、C3、C4和C5；其中，C1、C3链由双臂构成，C2链由头和躯干构成，C1、C2和C3三条运动链构成上肢姿态，C4和C5两条运动链构成下肢姿态，以骨盆根关节为公共根关节；/n(2)由VR HMD提供的头显位置信息，根据二臂铰链关节结构，利用逆运动学获得C2链上各个关节的位置，通过角度插值进行平滑IK表现；/n(3)由VR手柄提供的手柄位置信息，即C1、C3运动链上末端关节手掌的位置信息，根据三臂铰链关节结构，利用雅克比矩阵进行IK解算，获得C1、C3运动链的姿态；/n(4)由C4、C5运动链建立下肢运动学模型，由9个关节8个骨骼组成，自由度为16，并利用神经网络模型对下肢运动学模型进行训练；/n(5)对Kinect V2捕获的下肢图像流采用截止频率自适应低通滤波器进行处理；/n(6)将滤波处理后的下肢图像传入训练好的模型中进行识别，得到下肢9个关节点的3D位置信息；/n(7)将步骤(2)、步骤(3)得到的上肢关节位置与步骤(6)得到的下肢关节位置以骨盆关节为公共根关节统一到同一坐标系下。/n