[发明专利]一种预测刚体标记点位置的方法、设备及存储介质

说明书

本发明公开了一种预测刚体标记点位置的方法，通过获取每帧人体肢体上标记点的跟踪标志数据集合和位置数据集合以及当人体肢体上有3个以上标记点且至少有2个标记点可正确追踪时，若肢体P_s上的第0个标记点第i帧位置数据可追踪/可见、第1个标记点第i帧位置数据待预测/不可见、第2个标记点第i帧位置数据可追踪/可见，判断该标记点是否符合预设条件，若不符合，则对待预测/不可见标记点的第i帧位置数据预测失败；若符合，则分别根据第0个和第2个可追踪/可见标记点位置数据以及尺度因子预测第1个待预测/不可见标记点的第i帧位置数据，由此成功预测出丢失的位置数据，该方法具备抗遮挡性能，能提高标记点的追踪成功率。

技术领域

本发明涉及动作捕捉技术领域，具体涉及一种预测刚体标记点位置的方法、设备及存储介质。

背景技术

光学式运动捕获系统可分为带标记点和无标记点两类，带标记点的运动捕获系统由于其实时性强、精度高、安全性强等特点而被广泛采用。当前光学动作捕捉系统中，人体动作捕捉一般是通过佩戴在人体身上的刚体标记点进行身体部位的追踪计算，从而推算出人体的动作等信息，因此标记点追踪定位的正确性非常关键。

然而，该类系统采集到的原始标记点为散乱点云，标记点之间没有固定的顺序，并且人体在运动过程中会由于遮挡和滑动现象而出现标记点的缺失与噪声。标记点在动捕过程中的实时匹配是大部分基于光学人体动作捕捉的关键技术，其直接决定了动作捕捉的准确性，但又由于动捕环境的多种因素，标记点经常会被遮挡或者因运动剧烈而容易丢失，由此导致标记点跟踪或匹配失败，因此提出一种避免标记点被遮挡或丢失的方法来提高标记点的追踪成功率很有必要。

发明内容

为解决上述技术问题，本申请提出一种预测刚体标记点位置的方法来避免在多刚体、多人动作捕捉的情况下因刚体标记点被遮挡、丢失等原因造成的追踪标记点位置失败的问题。

根据第一方面，一种实施例中提供一种预测刚体标记点位置的方法,包括以下步骤：

S1:获取每帧人体肢体上标记点的跟踪标志数据集合和位置数据集合其中，i为帧数，s为肢体部位；

S2:当人体肢体上有3个以上标记点且至少有2个标记点可正确追踪时，若肢体P_s上的第0个标记点第i帧位置数据可追踪/可见、第1个标记点第i帧位置数据待预测/不可见、第2个标记点第i帧位置数据可追踪/可见，判断所述标记点是否符合第一条件，若是，则进入步骤S3，若否，则对待预测/ 不可见标记点的第i帧位置数据预测失败；

S3:计算第0个和第2个可追踪/可见标记点在第i-2帧和第i-1帧时之间的距离，判断所述距离是否符合第二条件，若是，则进入步骤S4，若否，则对待预测/不可见标记点的第i帧位置数据预测失败；

S4:计算可追踪/可见标记点第i帧和第i-1帧时的尺度因子，判断尺度因子是否在阈值范围内，若是，则进入步骤S5，若否，则对待预测/不可见标记点的第i帧位置数据预测失败；

S5:分别根据第0个和第2个可追踪/可见标记点位置数据以及尺度因子预测第1个待预测/不可见标记点的位置数据，若预测得到的位置数据满足第三条件，则预测成功。

所述第一条件包括：

对于第0个和第2个可追踪/可见标记点，在第i-2帧时的跟踪标志数据和第i-1帧时的跟踪标志数据和需均为true，以及，对于第1个待预测/不可见标记点，在第i-1帧时的跟踪标志数据需为true。

所述第二条件包括：

其中，为第2个可追踪/可见标记点在第i-2帧和第i-1帧时之间的距离，为第0个可追踪/可见标记点在第i-2帧和第i-1帧时之间的距离，d为一设定阈值。

所述判断尺度因子是否在阈值范围内包括：所述尺度因子的计算公式为：