[发明专利]3D对象跟踪

说明书

实施例涉及跟踪3D对象的姿态。在实施例中，由几何图形和接合点组成的、匹配3D真实世界对象的3D计算机模型可以被用于跟踪过程。可以使用从在3D模型中检测的互相贯穿的几何图形生成的碰撞约束和通过由描述模型的片/段/骨头之间的连接的接合点生成的角运动约束来完成对3D模型的处理。由深度照相机供应的其3D（点云）形式的深度数据可以被用来创建在3D模型的表面上的附加约束，因此限制其运动。可以满足使用线性方程处理组合在一起的所有约束来确定匹配在3D照相机前面的对象的真实世界姿态的3D模型的似乎合理的姿态。

相关申请

本申请要求题目为“3D OBJECT TRACKING”的在2013年10月11日提交的US申请14/052,118的优先权。

技术领域

本发明的实施例一般地涉及数据处理的技术领域，并更特别地涉及跟踪三维（3D）空间中的对象。

背景技术

本文中提供的背景描述是出于一般地呈现本公开的上下文的目的。到其在该背景部分中被描述的程度的目前指定的发明人的工作以及在提交的时候可能不另外有资格作为现有技术的描述的方面既不明确也不暗示地承认为针对本公开的现有技术。除非在本文中另外指示，在该部分中描述的方法不是本公开中的权利要求的现有技术并且不通过包括在该部分中而被承认是现有技术。

自然的人计算机交互激发对象跟踪，并具体是手跟踪研究。跟踪用户的手和手指的完全姿态是有挑战性的问题，并且可能具有用于用户机器交互的过多应用。现有的技术可能需要可穿戴的硬件、添加对用户姿态的限制或需要重大的计算资源。

附图说明

将通过以下详细描述连同附图来容易地理解实施例。为了促进该描述，相同的参考数字指定相同的结构元素。在附图中的图中，通过示例的方式并且不通过限制的方式示出实施例。

图1描绘了根据各种实施例的、用于从3D图像确定3D模型的姿态的示例系统。

图2是根据各种实施例的、使3D对象的3D模型适合于深度数据的示例。

图3描绘了根据各种实施例的、对象的3D模型的姿态的约束的各种示例。

图4描绘了根据各种实施例的、表面约束可以如何影响3D对象的3D模型。

图5示意性地描绘了根据各种实施例的、在其上可以实现公开的方法和计算机可读介质的示例计算设备。

图6描绘了根据各种实施例的、用于标识对象的姿态的示例过程。

具体实施方式

本文中的实施例可以描述一种通过使用增加的刚性体模拟来跟踪诸如用户的手或某些其他铰接式模型的3D对象的方法。在表示3D对象的3D模型上强制（enforce）的运动约束可能被称为具有良好定义的解的线性补充问题。即，一个或多个线性方程可以表示3D模型的可允许的运动。3D模型的骨头的姿态或具体朝向可以基于一个或多个线性方程的解。基于3D对象的深度传感器的样本，系统可以生成表面约束，所述表面约束连同诸如在前运动、碰撞/接触约束和关节力学之类的一个或多个其他因素或约束可以约束解。在某些实施例中，可以基于不同的启发和假设来生成具有不同的姿态的附加的或替代的3D模型，并且然后可以基于一个或多个误差度量选择来自不同的3D模型的3D模型。

在以下详细描述中，参考形成本文的一部分的附图，其中相同的数字始终指定相同的部分，并且其中经由图示示出了可以实行的实施例。应理解，可以利用其他实施例并且可以做出结构的或逻辑的改变而不脱离本公开的范围。因此，不在限制性的意义上理解以下详细描述，并且实施例的范围由所附权利要求书和其等同物限定。