[发明专利]一种基于骨骼长度约束的人体三维姿态重建方法及系统

权利要求书

1.一种基于骨骼长度约束的人体三维姿态重建方法，其特征在于，所述基于骨骼长度约束的人体三维姿态重建方法包括：

基于臀关节z坐标的估计模型，根据待识别图像，得到臀关节的z坐标；

所述臀关节z坐标的估计模型的建立方法包括：

获取历史数据集，所述历史数据集包括多对初始图像及历史臀关节的z坐标；

针对每对初始图像及历史臀关节的z坐标，根据所述初始图像，确定人体二维关节坐标；

根据所述二维关节坐标确定人体在所述初始图像中的外包围矩形；

将外包围矩形外的图像设置为白色，得到处理图像；

根据各对处理图像及历史臀关节的z坐标，对Inception-V4神经网络进行训练，得到人体臀关节z坐标的估计模型；

基于各关节z坐标的估计模型，根据待识别图像，得到各关节的z坐标；

所述人体各关节z坐标的估计模型的建立方法包括：

获取历史数据集，所述历史数据集包括多对初始图像及历史各关节的z坐标；

针对每对初始图像及历史各关节的z坐标，根据所述初始图像，确定人体二维关节坐标；

根据所述二维关节坐标确定人体在所述初始图像中的外包围矩形；

将外包围矩形外面的图像设置为白色，得到处理图像；

根据各对处理图像及历史各关节的z坐标，对Inception-V4神经网络进行训练，得到人体各关节z坐标的初步估计模型；

根据所述初步估计模型、人体各骨骼的长度、采集初始图像的摄像机的焦距及主点，采用回归网络，得到人体各关节z坐标的估计模型；

根据所述臀关节的z坐标，采用骨骼长度约束方法，得到多个人体姿态；

人体包括17个关节，第1关节为臀关节，第2关节为左臀关节，第3关节为左膝关节，第4关节为左踝关节，第5关节为右臀关节，第6关节为右膝关节，第7关节为右踝关节，第8关节为脊椎关节，第9关节为胸腔关节，第10关节为左肩关节，第11关节为左肘关节，第12关节为左腕关节，第13关节为右肩关节，第14关节为右肘关节，第15关节为右腕关节，第16关节为脖关节，第17关节为头关节；所述17个关节按照人体中各关节的分布规律依次连接，形成16条骨骼；

所述根据所述臀关节的z坐标，采用骨骼长度约束方法，得到多个人体姿态，具体包括：

根据待识别图像及采集待识别图像的摄像机，得到各关节的二维坐标；

针对第i条骨骼的起始关节及终端关节，根据采集待识别图像的摄像机的焦距、终端关节的二维坐标以及起始关节的z坐标，得到起始关节及终端关节在z坐标上的差值；

根据所述差值，得到所述终端关节的三维坐标值；

根据所有骨骼的起始关节和终端关节的三维坐标值，得到多个人体姿态；

根据所述臀关节的z坐标、所述各关节的z坐标以及所述多个人体姿态，确定最终的人体三维姿态。

2.根据权利要求1所述的基于骨骼长度约束的人体三维姿态重建方法，其特征在于，所述根据所述臀关节的z坐标、所述各关节的z坐标以及所述多个人体姿态，确定最终的人体三维姿态，具体包括：

根据所述臀关节的z坐标及各关节的z坐标，计算各关节与臀关节的相对z坐标，得到标准相对z坐标；

计算多个人体姿态中各关节与臀关节的相对z坐标，得到目标相对z坐标；

根据所述目标相对z坐标及所述标准相对z坐标，得到最优相对坐标；

根据所述臀关节的z坐标及所述最优相对坐标，得到最终的人体三维姿态。