[发明专利]一种三维人体姿态估计方法

权利要求书

1.一种三维人体姿态估计方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

(1)建立与对象匹配的三维人体模型，该模型为可见球面分布约束点云人体模型；

(2)面向人体姿态跟踪的人体模型与深度点云匹配优化；

(3)基于动态数据库检索的姿态跟踪错误恢复；

所述步骤(1)中：

利用57个球面集合表示人体表面，交互定义每个球的半径和球心位置，使球面集合更接近人体表面，将球面集合S定义为11个子集的并集，每个子集由若干个球面组成，通过公式(1)分别对应特定的人体部位：

其中表示第k个部位的第i个球的球心和半径，N_k表示第k个部位的球的总数，

2.根据权利要求1所述的三维人体姿态估计方法，其特征在于：所述步骤(1)中，忽略手腕和脚腕的运动。

3.根据权利要求2所述的三维人体姿态估计方法，其特征在于：所述步骤(1)中，

对于57个球，建立一个有向树，每个节点对应一个球，树的根节点为其它父节点为公式(2)：

基于这种定义，每个身体部位的运动看作是由以其父节点为原点的局部坐标系下的旋转运动R_k加上世界坐标系下的全局平移向量t决定，使用斐波那契球面算法对球面进行密集采样得到球面点云，可见球面分布约束点云人体模型为公式(3)：

其中Q_k,i是k个部位的第i个球的采样总数，φ≈0.618是黄金分割比例，表示第k个部位的第i个球上第j个采样点的方向向量，对于每一个点，赋予它可见性属性，通过可见性检测决定每个点是否可见；由所有球面可见点组成的点集，用以表示人体模型，为可见球面分布约束点云人体模型。

4.根据权利要求3所述的三维人体姿态估计方法，其特征在于：所述步骤(2)中，

对由深度图转换得到的深度点云P进行采样得到假设模型和深度点云都处于同一个坐标系，利用深度点云对应的相机进行视角约束，对交叉部分和遮挡部分进行剔除，保留模型上在当前视角下可见的点以这些点来代表当前姿态下的模型，利用欧氏距离度量求得在上的对应点对重新定义：