一种基于模型分割的三维人体骨架提取方法详解.PDF

第３３卷第９期　　　 计算机应用与软件 Ｖｏｌ３３Ｎｏ．９ ２０１６年９月　　 ＣｏｍｐｕｔｅｒＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓａｎｄＳｏｆｔｗａｒｅ Ｓｅｐ．２０１６ 一种基于模型分割的三维人体骨架提取方法 １ １，２ 甘凌云 　侯　进 １（西南交通大学信息科学与技术学院　四川成都６１１７５６） ２（南京大学计算机软件新技术国家重点实验室　江苏南京２１００９３） 摘　要　　针对当前三维骨架提取方法复杂度较高、提取结果不够准确，以及专门针对人体模型的方法较少等问题，提出一种基于 模型分割的三维人体骨架提取方法。首先，根据模型顶点与末端特征点的最小测地距离将模型分割；然后由归一化的测地距离函数 确定模型各顶点所属拓扑层次；接着在模型分割的基础上依据拓扑层次提取出原始骨架点；最后经过微调，将各骨架点按照拓扑关 系连接得到较为精确的人体骨架。实验结果表明，该方法有效降低了骨架提取算法的复杂度，且对不同姿势的人体模型均可获得较 为准确的提取结果。 关键词　　骨架提取　模型分割　测地距离　拓扑层次 中图分类号　ＴＰ３９１．９　　　　文献标识码　Ａ　　　　ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００３８６ｘ．２０１６．０９．００８ ＡＭＥＴＨＯＤＦＯＲＥＸＴＲＡＣＴＩＮＧ３ＤＨＵＭＡＮＢＯＤＹＳＫＥＬＥＴＯＮ ＢＡＳＥＤＯＮＭＯＤＥＬＳＥＧＭＥＮＴＡＴＩＯＮ １ １，２ ＧａｎＬｉｎｇｙｕｎ　ＨｏｕＪｉｎ １（ＳｃｈｏｏｌｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｅｎｇｄｕ６１１７５６，Ｓｉｃｈｕａｎ，Ｃｈｉｎａ） ２（ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｆｏｒＮｏｖｅｌＳｏｆｔｗａｒｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＮａｎｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００９３，Ｊｉａｎｇｓｕ，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ　　Ａｉｍｉｎｇａｔｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｓｔｈａｔｃｕｒｒｅｎｔ３Ｄｓｋｅｌｅｔｏｎｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓａｒｅｈｉｇｈｌｙｃｏｍｐｌｉｃａｔｅｄ，ｔｈｅｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓａｒｅｎｏｔ ａｃｃｕｒａｔｅｅｎｏｕｇｈ，ａｎｄｆｅｗｏｆｔｈｅｍａｒｅｓｐｅｃｉｆｉｃａｌｌｙｆｏｒｈｕｍａｎｂｏｄｙｍｏｄｅｌｓ，ｗｅｐｒｏｐｏｓｅｄａｍｏｄｅｌｓｅｇｍｅｎｔａｔｉｏｎｂａｓｅｄ３Ｄｈｕｍａｎｂｏｄｙｓｋｅｌｅｔｏｎｓ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄ．Ｆｉｒｓｔ，ｗｅｄｉｖｉｄｅｄｔｈｅｍｏｄｅｌｉｎｔｏｐａｒｔｓａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｍｉｎｉｍｕｍｇｅｏｄｅｓｉｃｄｉｓｔａｎｃｅｓｂｅｔｗｅｅｎｆｅａｔｕｒｅｐｏｉｎｔｓｏｆｉｔｓｖｅｒｔｉｃｅｓ ａｎｄｅｎｄｓ．Ｓｅｃｏｎｄｌｙ，ｗｅｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄｔｈｅｔｏｐｏｌｏｇｉｃａｌｈｉｅｒａｒｃｈｉｅｓｏｆｅａｃｈｖｅｒｔｅｘｏｆｔｈｅｍｏｄｅｌｂｙｔｈｅｎｏｒｍａｌｉｓｅｄｇｅｏｄｅｓｉｃｄｉｓｔａｎｃｅｆｕｎｃｔｉｏｎ． Ｔｈｉｒｄｌｙ，ｂａｓｅｄｏｎｍｏｄｅｌｓｅｇｍｅｎｔａｔｉｏｎｗｅｅｘｔｒａｃｔｅｄｔｈｅｏｒｉｇｉｎａｌｓｋｅｌｅｔｏｎｐｏｉｎｔｓａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｉｒｔｏｐｏｌｏｇｉｃａｌｈｉｅｒａｒｃｈｉｅｓ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ａｆｔｅｒｓｏｍｅ ｆｉｎｅｔｕｎｉｎｇ，ｗｅｃｏｎｎｅｃｔｅｄａｌｌｔｈｅｓｋｅｌｅｔｏｎｐｏｉｎｔｓａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｉｒｔｏｐｏｌｏｇｉｃａｌｒｅｌａｔｉｏｎｓａｎｄｏｂｔａｉｎｅｄａｑｕｉｔｅａｃｃｕｒａｔｅｈｕｍａｎｓｋｅｌｅｔｏｎ． Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｍｅｔｈｏｄｒｅｄｕｃｅ