[发明专利]基于标识点的视频动作的获取方法和装置

说明书

本申请公开了一种基于标识点的视频动作的获取方法和装置。该方法包括：获取相机的标定信息，其中，相机的标定信息至少包括：镜头焦距、成像中心、倾斜因子以及畸变参数；获取相机拍摄的视频信息，其中，视频信息中至少包括标识点的编码图案，标识点设置于目标物体上，用于标记目标物体的运动状况；获取标识点的目标信息，其中，目标信息至少包括：标识点的编码图案和编码图案的空间结构信息；依据标定信息和标识点的目标信息，对视频信息进行三维重建处理，得到相机坐标系下标识点的空间位姿的变化状况。通过本申请，解决了相关技术中动作捕捉系统无法同时兼顾结构简单、操作便捷和动作重建准确的问题。

技术领域

本申请涉及计算机图形和动画领域，具体而言，涉及一种基于标识点的视频动作的获取方法和装置。

背景技术

传统的动作捕捉系统包括电磁式、机械式、光学式等，其中光学式是近年来最成熟和常用的捕捉系统，例如，Vicon、MotionAnalysis、Natural Point等公司的动作捕捉系统已经在CG、影视特效制作等领域有广泛的应用。

这类系统的特点是使用专用标记对目标进行标识，基于立体视觉原理通过多相机阵列准确地测量目标的运动信息。具有精度较高，动作重建准确的优点，但是由于系统庞大复杂，安装工程量大，通常只能在固定的影棚内使用，且对环境光线要求较高，场地内不能太阳直射，场地内的反光物体也会影响数据效果，因此不适合户外使用。

基于上述光学式动作捕捉系统，研究者们为了使动作捕捉系统更加简单，简化现场操作流程，特别提出了采用无标识的图像解析的动作解析技术，基于多视角三维重建或深度图像的人物模型的识别和运动跟踪获取人物运动数据。

这类技术优点是系统结构通常比较简单，现场操作便捷，但由于对于识别和跟踪技术有较强的依赖，往往有较大的局限性，在人物运动速度较快、环境背景复杂等情况下难以得到可靠的结果，且精度不足，导致动作错误率较高，数据噪声较大，动作重建不准确，且难以修复，因而难以达到影视制作的要求。

针对相关技术中动作捕捉系统无法同时兼顾结构简单、操作便捷和动作重建准确的技术问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本申请提供一种基于标识点的视频动作的获取方法和装置，以解决相关技术中动作捕捉系统无法同时兼顾结构简单、操作便捷和动作重建准确的问题。

根据本申请的一个方面，提供了一种基于标识点的视频动作的获取方法。该方法包括：获取相机的标定信息，其中，所述相机的标定信息至少包括：镜头焦距、成像中心、倾斜因子以及畸变参数；获取相机拍摄的视频信息，其中，所述视频信息中至少包括标识点的编码图案，所述标识点设置于目标物体上，用于标记目标物体的运动状况；获取所述标识点的目标信息，其中，所述目标信息至少包括：所述标识点的编码图案和所述编码图案的空间结构信息；依据所述标定信息和所述标识点的目标信息，对所述视频信息进行三维重建处理，得到相机坐标系下所述标识点的空间位姿的变化状况。

可选的，所述标识点的编码图案至少包括四个特征点，所述四个特征点至少包括中心特征点，获取所述标识点的目标信息包括：获取标识点的编码图案；获取所述编码图案上至少四个特征点在图案坐标系中的坐标信息，其中，所述图案坐标系以中心特征点为坐标系原点；依据所述编码图案上至少四个特征点在图案坐标系中的坐标信息，确定所述编码图案的空间结构信息。

可选的，依据所述标定信息和所述标识点的目标信息，对所述视频信息进行三维重建处理，得到相机坐标系下所述标识点的空间位姿的变化状况包括：依据所述标识点的编码图案对所述视频信息进行识别，得到多个视频图像，其中，所述视频图像中至少包括所述标识点的编码图案；依据所述相机的标定信息和所述编码图案的空间结构信息，对每个所述视频图像进行三维重建处理，得到相机坐标系下所述标识点的空间位姿信息，其中，所述空间位姿信息为多个；依据所述视频图像在所述视频信息中的时间顺序，对多个所述空间位姿信息进行处理，得到相机坐标系下所述标识点的空间位姿的变化状况。