[发明专利]基于热成像相机的人物动作捕捉系统和方法

说明书

一种基于热成像相机及人工智能深度学习识别的人物动作捕捉系统和方法,方法包括下述步骤：S1、读取图像步骤，使用相机实现对摄像头图像的捕获；S2、处理图像步骤，PC端对获取的图像进行处理；S3、双目测距步骤，利用了目标点在左右两幅视图上成像的横向坐标直接存在的差异与目标点到成像平面的距离Z存在着反比例的关系，确定目标点的空间位置；S4、形成图像步骤，将从摄像头获取的图像信息提取出来，对获取的图像进行分析，形成图像。本发明提供的人工智能深度学习识别进行动作捕捉系统的方案的方法，利用红外热成像技术的不受太阳强光的干扰、衍射性强的特点，使人类超越了视觉障碍，由此人们可以“看到”物体表面的温度分布状况。

技术领域

本发明公开一种动态捕捉系统和方法，特别是一种基于热成像相机及人工智能深度学习识别的人物动作捕捉系统和方法。

背景技术

动作捕捉又称为动态捕捉，是指记录并处理人或其他物体动作的技术。其通常的动捕系统硬件包含捕捉摄像机、连接缆线、供电及数据交流用的集线器硬件、系统校准套件、专用捕捉衣服和捕捉反光球。通常系统配有专门的运动捕捉软件，进行系统设定、捕捉过程控制、捕捉数据的编辑处理、输出等。工作人员在特定的捕捉环境如工作室、仓库、摄影棚等地方将系统搭设好后，在演员的头、膝盖、其他关节处贴好反光球捕捉点，即可进行捕捉。演员按照导演指定的要求进行表演，反光球的数据被摄像机捕捉后实时存储到控制电脑里。通常演员表演多组动作，系统操作人员对原始数据进行编辑、修补等处理之后，再输出到如maya、3ds max、softimage、XSI、MotionBuilder等主流的三维软件，动画师使用运动数据驱动后继软件中的三维模型的相对应骨骼节点。

热成像相机基于这样一种原理，将探测到的红外能量转换为电信号，进而在显示器上生成热图像和温度值，并可以对温度值进行计算的一种检测设备。将探测到的红外能量转换为电信号，进而在显示器上生成热图像和温度值，并可以对温度值进行计算的一种检测设备的这一原理，在物体表面温度超过绝对零度即会辐射出电磁波，随着温度变化，电磁波的辐射强度与波长分布特性也随之改变。此外由于红外线对极大部份的固体及液体物质的穿透能力极差，因此红外热成像检测是以测量物体表面的红外线辐射能量为主。照相机成像得到照片是可见光成像。因此利用探测仪测定目标的本身和背景之间的红外线差并可以捕捉不同的红外图像，照相机成像得到照片，电视摄像机成像得到电视图像，都是可见光成像。自然界中，一切物体都可以辐射红外线，因此利用探测仪测定目标的本身和背景之间的红外线差并可以得到不同的红外图像，热红外线形成的图像称为热图。

现有技术中，动作捕捉都是采用可见光环境下进行的，对环境光要求十分苛刻，在光线条件不好的环境下，使用效果并不理想，因此大大限制了其使用。

发明内容

针对上述提到的现有技术中的动作捕捉对环境光要求严苛的缺点，本发明提供一种基于热成像相机及人工智能深度学习识别的人物动作捕捉系统和方法，其基于红外热成像技术进行动作捕捉，可不受太阳强光的干扰，大大扩充了动作捕捉的使用范围。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：一种基于热成像相机的人物动作捕捉方法，该方法包括下述步骤：

S1、读取图像步骤，使用相机实现对摄像头图像的捕获；

S2、处理图像步骤，PC端对获取的图像进行处理；

S3、双目测距步骤，利用了目标点在左右两幅视图上成像的横向坐标直接存在的差异与目标点到成像平面的距离Z存在着反比例的关系，确定目标点的空间位置；

S4、形成图像步骤，将从摄像头获取的图像信息提取出来，对获取的图像进行分析，形成图像。

一种基于热成像相机的人物动作捕捉系统，该系统包括一组红外摄像头、信号处理计算机和数据输出软件，红外摄像头采集到信号发送给信号处理计算机进行处理，信号处理计算机处理后，将信号传输给数据输出软件，进行图像处理。