基于Kinect的人体单关节点修复算法研究.pdf

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1、《自动化技术与应用》2016年第35卷第4期模式识别与仿真PaternRecognitionandSimulation基于Kinect的人体单关节点修复算法研究李昕迪，王云龙--，何艳，朱国强L(1．黑龙江省科学院自动化研究所，黑龙江哈尔滨150090；2．黑龙江省科学院高技术研究院，黑龙江哈尔滨150090)摘要：人体姿势识别是人机交互发展中的关键技术，基于Kinect的人体姿势识别技术已成为研究热点。但人体在运动的过程中，经常会出现关节点被身体其他部位遮挡的情况，导致识别准确率下降。本文通过对人体单个被遮挡点进行研究，根据人体运动连续性和关节点自由度约束，提出了一种人

2、体单关节点修复算法。经实验验证，本算法可有效修复单个被遮挡关节点，提高人体姿势识别准确率。关键词：Kinect；姿势识别；人体关节点；自由度约束中图分类号：TP24文献标识码：A文章编号：1003-7241(2016)04-0096—04ResearchOntheAlgorithmofHumanSingleJointPointRepairBasedOnKinectLIXin．di，W．MNGYun．1ong，HEYan，ZHUGuo．qiang’(1．InstituteofAutomation，HeilongiiangAcademyofSciences，Harbin150

3、090，China；2．InstituteofAdvancedTechnology,HeilongjiangAcademyofSciences，Harbin150090China)Abstract：Humanposturerecognitionisthekeytechnologyinthedevelopmentofhumancomputerinteraction，andthehumanbodyposturerecognitionbasedonKinecthasbecomeahotresearchtopic．However,intheprocessofthehumanbod

4、ymovement，thejointsareoftencoveredbyotherpartsofthebody,resultinginadeclineintherecognitionaccuracyrate．Basedontheresearchofhumansingleoccludedpoints，accordingtothecontinuityofhumanmovementandjointfreedomconstraint，proposesajointpointrepairalgorithmforhumanbody．Theexperimentalresultsshowt

5、hatthismethodcanefectivelyrepairtheoccludedjointpointsandimprovetheaccuracyofhumanposturerecognition．Keywords：Kinect；posturerecognition；jointpointofhumanbody；degreeoffreedomconstraint1引言由于人体运动的复杂性和不规范性，Kinect在采集在计算机视觉技术中，对静止物体的获取和理解相人体关节点数据时，经常会出现人体某个关节点被遮挡对简单，但对于人体来说，人体更多是运动的，因此对的情况。因此Ki

6、nect就无法捕捉到该关节点信息，或人体运动姿势进行捕获和分析是十分重要且有应用价值者错误的识别到非关节点，直接影响到识别结果。本文的⋯。人体运动姿势极其复杂，按照应用方向可分为行对人体单个被遮挡点进行研究，提出一种人体单关节点为监控、运动分析、医疗康复、舞蹈训练等】。在这些修复算法。应用中，其共同点就是都需要对人体运动姿势进行全面的跟踪和分析。现如今众多国内外高校和科研机构都在2人体骨骼长度计算对人体运动姿势的识别跟踪和分析展开研究。Kinect能够识别并跟踪人体骨架，最多可识别人体zzzPsgiolePfrp25个关节点坐标，建立人体骨骼结构，并结合深度信息收稿El期

7、：2016-02—23模式识别与仿真自动化技术与应用)2016年第35卷第4期PatternRecognitionandSimulation实现在三维空间内表示人体骨架结构。Kinect能够识别由人体骨骼关节点自由度特性，给出被遮挡关=节点可=能=，的人体关节点如图1所示。存在的范围，进而通过分析人体运动连续性和非突变性，一一精确定位被遮挡关节点的准确位置。为了便于理解，本文假设右肘关节点被遮挡，来++详细阐述该修复算法。在Kinect捕捉人体动作时，假DD设我们捕捉到第k帧关节点信息为：右肩关节点AFF(X。．k，Y。lk'