基于关节特征点的人体运动跟踪与分析

《基于关节特征点的人体运动跟踪与分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、上海大学硕士学位论文摘要人体运动分析是计算机视觉和计算机图形学相互融合的一个重要研究方向，它在人体动画、虚拟现实、人机交互、体育运动分析、智能监控、辅助临床医疗诊断等领域均具有广阔的应用前景。北京申奥成功后，国内学术界掀起了体育运动分析的热潮，专家学者纷纷研究各种人体运动解析系统，用来分析运动员的运动信息，从而达到帮助他们提高运动成绩的目的。本文主要是针对人体解析系统中的一些关键技术进行研究，研究在复杂的背景中提取运动人体，然后对运动人体的关节点进行跟踪及分析，最后把图像序列中关节点的二维坐标进行三维重构，以获取人体目标的三维关节运动数据。本文的主要工作包括：1．研究了背景差分法中的背

2、景初始化技术，提出了一种改进的背景差分法。虽然背景差分法是一种较成熟的目标检测算法，但是在背景模型建立、更新等关键问题仍存在一定的缺陷。基于统计学的背景初始化的原理，本文针对该问题进行深入研究。利用背景对应的象素点具有较高的统计值这一特性，在背景初始化阶段，对图像中各个象素点的象素值进行统计计算，并根据统计结果建立背景模型，从而获取效果较好的背景。在此基础上，再采用背景差分检测运动目标。2．研究了人体运动跟踪技术，提出了一种改进的特征跟踪方法。本文在特征跟踪过程中实现了关节特征点的自动标注，首先利用Canny算子提取目标轮廓，通过轮廓矢量化算法，从而得到一个合适的人体轮廓形状；然后根据

3、人体轮廓特征对轮廓进行分析，把人体的躯干四肢区分开；最后根据关节比例结构，确定各个关节点位置，对关节特征点进行自动标注。在此基础上，再采用特征光流法对关节进行跟踪。3．研究了人体目标从二维到三维进行转换的技术，并开发了一个基于视频的人体运动捕捉系统。采用摄像机标定方法，利用坐标变换确定首帧关节点的三维坐标。在此基础上，根据运动的连续性原理计算后续帧的关节点的三维坐标，重构人体的三维运动，以获取关节运动的数据。关键词；运动分析关节点跟踪特征点标注三维重构V上海大学硕士学位论文ABSTRACTHumanmotionanalyzingisanimportantstudyfieldthatco

4、mbinescomputervisionandgraphicstechniques．Ithaveawidespectrumofpromisingapplicationsinmanyareas，suchashumananimation,visualreality,human-computerinteraction,analysisofathleteperformance,smartsurveillance，computer-aidedclinicaldiagnosisandso011．SinceBeijing’ssuccessinapplyingforholdingOlympicGame

5、s，scholarsstarttoresearchOllkineticanalysissystemtoanalyzethetraininginformationofathleteandhelpthemgetprogress．Thisthesisconcernsonthekeytechniqueofthiskindofanalysissystem．Thisworkinvestigatesoncapturingthehumanbodyfromcomplexbackgroundinvideo．Thentrackandanalyzesthebodyjointofmovinghuman。Atla

6、streconstruetjoints’coordinatesoftwodimensionsintridimensionalspacetogotthethreedimensionsjointparametersofmotionhumanbody．Themainworkofthisartideinvolves：1．Researchingonthebackgroundinitializationtechniqueofbackgroundsubtraction,thisworkraisedanimprovedmethodofbackgroundsubtraction．Althoughback

7、groundsubtractionisamaturemethodofdetectingthemovingobjects，itstillhassomeprobleminbackgroundextraction,backgroundupdateandsoon．Onthedeepresearchingonthisproblem,thisworkBSesstatisticalalgorithmtoobtainthecolorbackground．Asw