基于三维人体语义骨架点的姿态匹配-计算机应用与软件.pdf

第３４卷第１期　　　 计算机应用与软件 Ｖｏｌ３４Ｎｏ．１ ２０１７年１月　　 ＣｏｍｐｕｔｅｒＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓａｎｄＳｏｆｔｗａｒｅ Ｊａｎ．２０１７ 基于三维人体语义骨架点的姿态匹配 王大鹏　黎　琳　韩　丽　张美超　王露晨 （辽宁师范大学计算机与信息技术学院　辽宁大连 １１６０８１） 摘　要　　针对三维人体模型结构复杂，处理数量大且不易提取控制点等问题，提出通过对人体形状进行特征分 析描述人体结构并进行姿态识别的算法。融合测地线与空间结构等特征提取骨架点有效减少数据的计算量，并 通过ＩＣＰ算法进行姿态的行为识别。实验证明，该算法有效地提升了三维姿态的识别效率，并有很好的鲁棒性。 关键词　　三维人体　语义骨架　姿态识别 中图分类号　ＴＰ３　　　　文献标识码　Ａ　　　　ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００３８６ｘ．２０１７．０１．０３１ ＡＴＴＩＴＵＤＥＭＡＴＣＨＩＮＧＢＡＳＥＤＯＮＴＨＥＴＨＲＥＥＤＩＭＥＮＳＩＯＮＡＬＨＵＭＡＮ ＢＯＤＹＳＥＭＡＮＴＩＣＳＫＥＬＥＴＯＮＰＯＩＮＴＳ ＷａｎｇＤａｐｅｎｇ　ＬｉＬｉｎ　ＨａｎＬｉ　ＺｈａｎｇＭｅｉｃｈａｏ　ＷａｎｇＬｕｃｈｅｎ （ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｏｍｐｕｔｅｒａｎｄＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＬｉａｏｎｉｎｇＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｄａｌｉａｎ１１６０８１，Ｌｉａｏｎｉｎｇ，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ　　Ａｉｍｉｎｇａｔｓｅｖｅｒａｌｐｒｏｂｌｅｍｓｓｕｃｈａｓｔｈｅｃｏｍｐｌｅｘｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｌａｒｇｅｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｑｕａｎｔｉｔｙａｎｄｄｉｆｆｉｃｕｌｔｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｏｆｃｏｎｔｒｏｌｐｏｉｎｔｓｏｆｔｈｒｅｅｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｈｕｍａｎｂｏｄｙｍｏｄｅｌｓ，ａｎａｌｇｏｒｉｔｈｍｏｆｄｅｓｃｒｉｂｉｎｇｂｏｄｙｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｄｏｉｎｇｐｏｓｅ ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎｂｙａｎａｌｙｚｉｎｇｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｓｈａｐｅｏｆｈｕｍａｎｂｏｄｙｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｉｔｆｕｓｅｄｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｇｅｏｄｅｓｉｃａｎｄ ｓｐａｔｉａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｔｏｅｘｔｒａｃｔｓｋｅｌｅｔｏｎｐｏｉｎｔｓｗｈｉｃｈｒｅｄｕｃｅｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙａｎｄｍａｋｅｂｅｈａｖｉｏｒｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎｏｆ ａｔｔｉｔｕｄｅｂｙｕｓｉｎｇＩＣＰａｌｇｏｒｉｔｈｍ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｐｒｏｖｅｄｔｈａｔｕｓｉｎｇｔｈｉｓａｌｇｏｒｉｔｈｍｃｏｕｌｄｒｅｃｏｇｎｉｚｅｔｈｅｔｈｒｅｅｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｐｏｓｅ ｍｏｒｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｗｉｔｈｇｏｏｄｒｏｂｕｓｔｎｅｓｓ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ　　Ｔｈｒｅｅｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｈｕｍａｎｂｏｄｙ　Ｓｅｍａｎｔｉｃｓｋｅｌｅｔｏｎ　Ｐｏｓｅｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ ＧＭＭ（ＧａｕｓｓｉａｎＭｉｘｔｕｒｅＭｏｄｅｌ）等。基于时空特征的方 ０　引　言 法是将一段时间序列的动态过程进行分析，通过训练 样本来获取动作的模型参数，常见的方法包括线性动 近年来，人体姿态识别成了计算机视觉领域中的 态系统 ＬＤＳ（ＬｉｎｅａｒＤｙｎａｍｉｃＳｙｓｔｅｍ）等。Ｎａｔａｒａｊａｎ等 一个重要研究方向。人作为社会活动的主体，对人的 人［３］通过动态贝叶斯网络ＤＢＮ（ＤｙｎａｍｉｃＢａｙｅｓｉａｎＮｅｔ 动作行为进行识别分析具有重要的研究价值，在医疗、 ｗｏｒｋ）来表示分解后的运动序列，描述复杂动作拆分后 监控、人机交互等方面具有广阔的应用前景。对于大 的转换关系。基于时空特征的分析法中，Ｗａｎｇ等［４］利 量的三维人体模型数据，如何去自动获取人体特征、学 用局部兴趣点的密度特性，观察局部兴趣点的多