人体运动分析综述-计算机系统应用.pdf

2013 年 第 22 卷 第 2 期 计 算 机 系 统 应 用 人体运动分析综述① 魏 玮, 王丹丹, 刘 命, 刘 静 (河北工业大学 计算机科学与软件学院, 天津 300401) 摘 要: 随着计算机视觉的快速发展, 对运动人体的分析已经成为计算机视觉领域一个很值得关注的课题. 这里 对运动人体的分析主要指的全局的运动分析, 主要分析过程包括提取关节点, 再对提取的关节点跟踪, 最后计算 特征点的三维坐标并且显示. 本文从这三方面当前的研究现状分别作了介绍. 关键词: 关节点; 跟踪; 模型; 标定 Survey of Human Motion Analysis WEI Wei, WANG Dan-Dan, LIU Ming, LIU Jing (School of Computer Science and Software, Hebei University of Technology, Tianjin 300401, China) Abstract: With the rapid development of computer vision, analysis of the human movement has been widely noted in computer vision areas. This research on the human movement is about the whole human motion, including extracting joint points first, then trcking the feature points and calcula ting the 3D coordinates of the points and display. The paper introduces from current situation of the three aspects. Key words: articulation points; track; model; calibration 随着计算机视觉领域中基于视频的人体运动的分 的数目的不同, 有基于单视的和基于多视的, 这样单 析和研究的不断进展, 计算机图形和视觉研究人员对 视的和多视的在立体特征获取上面方法有所不同, 并 基于视频人体运动捕捉表示出极大的兴趣和希望. 研 且从是否需要相机标定也有所不同, 有在相机标定的 究人员从丰富的或者是随处可得的普通视频源中获取 前提下获取的方法, 也有无需相机标定而获取运动人 人体运动数据, 进而生成逼真的人体动画. 这里的视 体立体特征数据的. 本文就在下面的内容中对这些不 频可以是单摄像机拍摄的, 也可以是多摄像机拍摄的. 同的方法进行阐述. 从普通图像资料中提取出人体运动立体特征可以分为 手动方法和自动方法. 人体模型也有好多种, 不过在 1 特征点提取和跟踪 本文中的人体模型选择了人体关节骨架模型. 在进行 1.1 特征点提取 运动人体的立体特征获取的时候一般分为如下几步, 人体结构是由各个关节点连接组成的非刚体结构, 首先是进行二维特征点也就是本文中的关节点的提取, 这使得人体的运动高度复杂, 不过各个关节点之间的 二维特征点的提取目前有两种情况. 一种是在图像上 连接又是刚体的. 我们可以认为对运动人体的分析实 首帧手动标定出关节点位置; 一种是拍摄时在人体关 际上是对关节点运动的分析. 目前人体关节点的提取 节点处贴有特殊颜色的标记或者是发光物质[1]. 其次 方法很多: 是关节点的运动跟踪, 通常采用的跟踪方法是稀疏光 有标记方法: 运用比较广泛的是光学运动捕