[发明专利]一种动作捕捉系统及方法

说明书

本申请公开一种动作捕捉系统及方法，包括至少两个图像采集器，用于同步采集相同目标对象在不同视角对应的图像；2D特征检测计算器，用于提取每个图像中的2D特征点；系统自标定计算器，用于根据2D特征点集，计算第一位姿关系；3D特征定位计算器，用于根据第一位姿关系以及所有2D特征点，生成3D特征点集；人体运动解算器，用于根据3D特征点集，解算目标对象中每个人的人体运动信息。本申请通过分析并处理基于采集的自然视频的原始图像解析出图像中人体的姿态特征，无需人员穿戴任何设备，与传统人体捕捉技术相比，不仅降低了硬件设备的成本，而且由于没有了穿戴特殊服饰的束缚，动作捕捉过程更加高效、自由。

技术领域

本申请属于视觉处理技术领域，尤其涉及一种动作捕捉系统及方法。

背景技术

近些年，影视特效制作、动漫游戏、虚拟现实等相关技术发展迅速，其中，动作捕捉技术是一项关键性技术。动作捕捉系统主要分为基于光学图像的动作捕捉系统和基于惯性传感器的动作捕捉系统。

目前，基于光学图像的动作捕捉系统，通过跟踪粘贴于人体的标记点来获取人体运动信息，这样，在动作捕捉时，使用者就需要穿戴专业的服装以及在专业的服装上粘贴标记点，这在一定程度上束缚了使用者。

因此，如何提供一种更加便捷的动作捕捉方法是目前亟需解决的技术问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本申请提供一种动作捕捉系统及方法。

第一方面，本申请提供一种动作捕捉系统，包括至少两个图像采集器，用于同步采集相同目标对象在不同视角对应的图像；

2D特征检测计算器，用于提取每个所述图像中的2D特征点；

系统自标定计算器，用于根据2D特征点集，计算第一位姿关系，其中，所述2D特征点集为预设时间段内所有所述图像中2D特征点的集合，所述第一位姿关系为所述至少两个图像采集器之间的位姿关系；

3D特征定位计算器，用于根据所述第一位姿关系以及所有所述2D特征点，生成3D特征点集，其中，所述3D特征点集为所述目标对象上特征点的3D坐标集合；

人体运动解算器，用于根据所述3D特征点集，解算目标对象中每个人的人体运动信息。

在一种可实现方式中，所述2D特征点为所述目标对象中人体关节点的2D坐标。

在一种可实现方式中，所述2D特征点为标记于所述目标对象上的标记点的2D坐标。

在一种可实现方式中，所述系统还包括同步器，所述同步器用于同步触发所述至少两个图像采集器。

在一种可实现方式中，所述系统还包括校准模块，所述校准模块包括获取模块、计算模块和更新模块；

所述获取模块，用于按照预设规则，获取所述2D特征点集；

所述计算模块，用于以所述2D特征点集作为SFM算法的输入，计算第二位姿关系，其中，所述第二位姿关系为当前所述至少两个图像采集器之间的位姿关系；

所述更新模块，用于将所述第一位姿关系更新为第二位姿关系。

在一种可实现方式中，所述3D特征定位计算器，用于根据所述第一位姿关系以及所有所述2D特征点，采用三角计算，生成3D特征点集。

在一种可实现方式中，所述人体运动解算器，用于根据所述3D特征点集，采用反向动力学算法，解算目标对象中每个人的人体运动信息。

第二方面，本申请还提供一种动作捕捉方法，所述方法包括：

通过至少两个图像采集器，同步采集相同目标对象在不同视角对应的图像；

提取每个所述图像中的2D特征点；