[发明专利]基于骨架跟踪的动态实时三维人体重建方法及系统

权利要求书

1.一种基于骨架跟踪的动态实时三维人体重建方法，其特征在于，包括以下步骤：

对人体进行深度图拍摄以得到单张深度图像；

将所述单张深度图像变换为三维点云，并获取所述三维点云和重建模型顶点之间的匹配点对；

根据所述匹配点对建立能量函数，共同求解所述重建模型上每一个顶点的非刚性运动位置变换参数和人体骨架运动参数；以及

对所述能量函数进行求解，以根据求解结果将所述重建模型与所述三维点云进行对齐，并使用深度图更新和补全对齐后的模型，以实现三维人体重建。

2.根据权利要求1所述的基于骨架跟踪的动态实时三维人体重建方法，其特征在于，所述能量函数为：

E_t＝λ_nE_n+λ_sE_s+λ_gE_g+λ_bE_b，

其中，E_t为总能量项，E_n为非刚性运动约束项，E_s为人体骨架运动约束项，E_g为局部刚性运动约束项，E_b为人体骨架运动和非刚性运动一致性约束项，λ_n、λ_s、λ_g和λ_b分别为对应各个约束项的权重系数。

3.根据权利要求1所述的基于骨架跟踪的动态实时三维人体重建方法，其特征在于，通过深度相机对人体拍摄以得到所述单张深度图像，且所述将所述单张深度图像变换为三维点云，进一步包括：

获取所述深度相机内参矩阵，根据所述内参矩阵将所述单张深度图像投影到三维空间中，生成所述三维点云。

4.根据权利要求3所述的基于骨架跟踪的动态实时三维人体重建方法，其特征在于，所述单张深度图像的投影公式为：

其中，u,v为像素坐标，d(u,v)为深度图像上像素(u,v)位置处的深度值，为深度相机内参矩阵。