[发明专利]基于并行计算的三维人体运动粒子滤波跟踪算法

权利要求书

1.一种基于并行计算的三维人体运动粒子滤波跟踪算法，其特征在于，包 括以下步骤：

(1)预处理：通过摄像机从人体顶部和正面采集视频数据，对输入的顶部 视角和正面视角的视频数据进行同步处理，建立三维人体骨架模型，并对摄像 机进行标定，得到视频中各角度的投影坐标与世界坐标之间的映射关系；

(2)从顶部和正面两个角度的视频数据中提取人体图像特征作为粒子滤波 的观测值；

(3)根据三维模型和摄像机标定，获取模型图像，利用模型图像与特征观 测值的差异建立联合观测似然模型，利用并行粒子滤波算法实现对三维人体的 实时跟踪。

2.根据权利要求1所述的基于并行计算的三维人体运动粒子滤波跟踪算法， 其特征在于，所述人体图像特征包括：外部轮廓、人体灰度以及颜色。

3.根据权利要求2所述的基于并行计算的三维人体运动粒子滤波跟踪算法， 其特征在于，所述步骤(3)中联合观测似然模型如下：

P(Yk/Xki)=m1*P1(x)+m2*P2(x)+m3*P3(x)]]>

其中，m₁,m₂,m₃是联合观测系数，P₁(x)、P₂(x)、P₃(x)分别是灰度、颜色、人 体轮廓的单独观测似然函数。

4.根据权利要求1所述的基于并行计算的三维人体运动粒子滤波跟踪算法， 其特征在于，所述步骤(3)中并行粒子滤波算法的执行步骤如下：并行程序初 始化进程进行任务分配，包括有：

进程P₀，进行后验概率的计算；

进程P₁，进行三维运动人体观测值的提取；

进程P₂…P_N-2，对各自分配的一定数量的粒子进行单独计算；

进程P₀向进程P₁发出观测值采集命令，进程P₁将采集的观测值传送至进程 P₂…P_N-2，进程P₂…P_N-2接收进程P₁采集到的观测值后，进行计算并将计算结果传 送给进程P₀，进程P₀接收计算结果并计算目标参数新的状态预测值。