[发明专利]基于图像视觉的动作捕捉方法、双目定位装置及系统

权利要求书

1.一种基于图像视觉的动作捕捉方法，其特征在于，所述方法包括：

获取第N帧图像中的标定点位p；

利用预设关系和所述标定点位p在第N-1帧图像中标定点位p2以及第N-2帧图像中的标定点位p3对所述标定点位p在第N+1帧图像中标记点位Pc进行预测，其中所述预设关系为：

X_p＝2X_p2-X_p3

Y_p＝2Y_p2-Y_p3

其中，p、p2、p3为同一标记点位在连续三帧图像中的标记点位，Xp和Yp分别为p帧下预测的标定点位的Pc；

在预测的到的第N+1帧图像中标记点位Pc作为种子进行区域填充处理，填充过程中标记连通域边界并统计连通域中的像素个数，对填充区域像素个数符合指定大小连通域的种子点确定为有效候选点位，得到Pm；

在预测的到的第N+1帧图像中标记点位Pc的邻域内进行处理的标定点位Pn；

若Pm和Pn至少找到一个，则确认成功跟踪上标定点位；

利用标定好的标定点位做计算得到所有标定点位的空间坐标数据。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取第N帧图像中的标定点位p之前，还包括：

实时获取涵盖所有标记点位的图像；

对采集到的图像进行图像处理得到二值化图像；

对得到的二值化图像按照预设条件进行逐行扫描，将查找到的符合所述预设条件的线段确定为潜在候选标记点位的中心；

将所有查找到的所述潜在候选标记点位作为种子进行区域填充处理，填充过程中标记连通域边界并统计连通域中的像素个数，对填充区域像素个数符合指定大小连通域的种子点确定为有效候选点位；

对连续采集的Tc帧图像的有效候选点位进行定位点识别，Tc为采集的帧数，将Tc帧图像里统计在同一位置定位次数的达到Tc/2数量的的一半的有效候选点位中心点确定为最终保留的候选点；

若最终保留的候选点的个数符合预设个数则启动做标定点位的跟踪。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述实时获取涵盖所有标记点位的图像，包括：

选定图像处理的经验位置，将所有的标定点位都在R范围内，其中R范围为在图像宽度从左到右的八分之一到八分之七之间，在图像高度的三分之一到八分之七之间。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将所有查找到的所述潜在候选标记点位作为种子进行区域填充处理，填充过程中标记连通域边界并统计连通域中的像素个数，对填充区域像素个数不合指定大小连通域的种子点确定为有效候选点位，包括：

所有候选点作为种子作区域填充处理，使用八邻域种子填充方法，填充过程中标记连通域边界并统计连通域中的像素个数，对填充区域像素个数不符合指定大小连通域的种子点做排除处理，有效个数的上下限阈值分别为Tu，Td，在Tu和Td之间的个数为有效候选点位，否则为无效候选点位进行排除，其中Tu为3.14*(au*width)²,Td为3.14*(ad*width)²,width是图像的宽度，au为0.025，ad为0.035；

再对连通域形状的圆度小于阈值Tr的种子点进行排除，圆度的计算公式是4π*S/C,这里S为连通域像素个数，C为连通域边界像素个数，Tr取0.4；

利用符合以上条件的连通域的边界进行最小二乘法的椭圆拟合，找到中心坐标。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对采集到的图像进行图像处理得到二值化图像，包括：

对采集到的图像进行图像灰度化得到第一过程图像；

对所述第一过程图像进行中值滤波处理得到第二过程图像；

对所述第二过程图像进行二值化处理的到二值化图像。

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述利用标定好的标定点位做计算得到所有标定点位的空间坐标数据之后，还包括：

把所述空间坐标数据实时传输到数据分析设备供使用。