[发明专利]一种自动建立人体链状结构模型的方法及其系统

权利要求书

1.一种自动建立人体链状结构模型的方法，其特征在于，包括：

步骤1，确定人体链状结构的拓扑模型；

步骤2，获取人体运动的三维特征点序列；

步骤3，自动划分所述三维特征点序列中各个刚体及各个刚体所包含的特征点；

步骤4，根据所述拓扑模型对所述各个刚体所包含的特征点进行名称确定，建立人体链状结构模型。

2.根据权利要求1所述的自动建立人体链状结构模型的方法，其特征在于，所述步骤3中，进一步包括：

步骤31，构造所述三维特征点序列中各三维特征点之间的距离变化矩阵；

步骤32，根据所述距离变化矩阵，获得所述三维特征点序列中人体刚体的划分及所述各个刚体所包含的特征点。

3.根据权利要求2所述的自动建立人体链状结构模型的方法，其特征在于，所述步骤32中，进一步包括：

步骤321，将所述三维特征点序列中的特征点划分为两个集合，分别表示人体结构的上半身和下半身；

步骤322，对上半身的特征点集合划分为指定数目的特征点集合，每个特征点集合表示一个人体刚体；

步骤323，对下半身的特征点集合划分为指定数目的特征点集合，每个特征点集合表示一个人体刚体。

4.根据权利要求1、2或3所述的自动建立人体链状结构模型的方法，其特征在于，所述步骤4中，从人体的腰刚体开始，根据所述拓扑模型建立人体链状结构模型，包括：

步骤41，根据所述拓扑模型，确定所述三维特征点序列中该腰刚体所包含的各个特征点的名称；

步骤42，将已确定名称的特征点从特征点集合中去除；

步骤43，根据所述拓扑模型，寻找已确定名称的刚体与尚未确定名称的刚体之间所包含的公共点；

步骤44，将所述公共点加入到去除所述已确定名称的特征点后的特征点集合中，得到包含该公共点的刚体；

步骤45，重复步骤41到步骤44，直到特征点集为空。

5.根据权利要求4所述的自动建立人体链状结构模型的方法，其特征在于，所述步骤41中，进一步包括：

步骤411，对所述拓扑模型和所述三维特征点序列中该腰刚体所包含的特征点进行点集调整；

步骤412，在所述拓扑模型上，对该腰刚体所包含的经过点集调整后的特征点构造第一局部k-d Tree结构；

步骤413，根据所述第一局部k-d Tree结构，构造所述三维特征点序列中该腰刚体所包含的经过点集调整后的特征点的第二局部k-d Tree结构；

步骤414，利用所述第二局部k-d Tree结构确定所述三维特征点序列中该腰刚体所包含的各个特征点的名称。

6.一种自动建立人体链状结构模型的系统，其特征在于，包括：

拓扑模型确定模块，用于确定人体链状结构的拓扑模型；

运动序列获取模块，用于获取人体运动的三维特征点序列；

刚体划分模块，连接所述运动序列获取模块，用于自动划分所述三维特征点序列中各个刚体及各个刚体所包含的特征点；

链状模型建立模块，连接所述拓扑模型确定模块、所述刚体划分模块，用于根据所述拓扑模型对所述各个刚体所包含的特征点进行名称确定，建立人体链状结构模型。

7.根据权利要求6所述的自动建立人体链状结构模型的系统，其特征在于，所述刚体划分模块进一步包括：

矩阵构造模块，用于构造所述三维特征点序列中各三维特征点之间的距离变化矩阵；

特征点获取模块，连接所述矩阵构造模块，用于根据所述距离变化矩阵，获取所述三维特征点序列中人体刚体的划分及所述各个刚体所包含的特征点。

8.根据权利要求7所述的自动建立人体链状结构模型的系统，其特征在于，所述特征点获取模块进一步包括：

特征点划分模块，用于将所述三维特征点序列中的特征点划分为两个集合，分别表示人体结构的上半身和下半身；

第一集合划分模块，连接所述特征点划分模块，用于对上半身的特征点集合划分为指定数目的特征点集合，每个特征点集合表示一个人体刚体；

第二集合划分模块，连接所述特征点划分模块，用于对下半身的特征点集合划分为指定数目的特征点集合，每个特征点集合表示一个人体刚体。