[发明专利]利用骨骼约束计算透视投影成像模型中比例因子的方法

摘要

本发明公开了一种利用骨骼约束计算透视投影成像模型中比例因子的方法。由该方法计算出来的人体骨骼模型中根关节对应的比例因子可以应用于基于单目视频的人体三维运动姿态提取。该方法利用人体骨骼长度不变性约束和两相连的对称骨骼其骨骼长度相等的约束条件建立一个非线性方程组，通过求解该非线性方程组可以求得根关节对应的比例因子。本发明同时提供了一种求解该非线性方程组的代数方法，根据发明中证明的两个定理，将非线性方程组求解分解成几个求解一元二次方程的过程。本发明使用方法简单，求得的比例因子精确，能够广泛应用于人机交互、互动娱乐、智能监控、医疗诊断等领域。

主权项

一种利用骨骼约束计算透视投影成像模型中比例因子的方法。其特征在于包括以下步骤：a)证明了定理1：图像上的骨骼L9和L12其在三维空间上某一z坐标下对应的所有候选骨骼段中，最多存在两个候选骨骼段满足骨骼L9和L12长度相等的约束。b)证明了定理2：满足骨骼相等约束条件的候选段之间必然平行。c)存在两个候选段满足L9和L12骨骼长度相等约束及骨骼长度不变性约束，即以下非线性方程组有两组解。 [ s · J 1 ′ x - ( s + Δs ) · J 10 ′ x ] 2 + [ s · J 1 ′ y - ( s + Δs ) · J 10 ′ y ] 2 + ( Δs ds ) 2 = ( Len 9 ) 2 [ s · J 1 ′ x - ( s - Δs ) · J 13 ′ x ] 2 + [ s · J 1 ′ y - ( s - Δs ) · J 13 ′ y ] 2 + ( - Δs ds ) 2 = ( Len 12 ) 2 采用拟牛顿法解上面的非线性方程组。从两组解中选择一个满足根关节旋转方向的解则求得了根关节对应的可变因子。