[发明专利]一种基于深度数据的人体骨骼跟踪系统的实现方法

摘要

本发明涉及一种基于深度数据的人体骨骼跟踪系统的实现方法，具体是用于数据采集单元、肢体分割单元、骨骼点单元和跟踪显示单元构建的一种基于深度数据的人体骨骼跟踪系统，所述各单元之间为顺序调用关系，肢体分割单元利用数据采集单元处理得到的场景深度数据来进行肢体分割，骨骼点单元利用肢体分割单元分割后的结果来计算肢体的各个骨骼点的具体位置，跟踪显示单元利用骨骼点单元计算出的骨骼点的位置，建立人体的骨架模型并跟踪显示。本发明能够使人体骨骼跟踪系统有效地解决传统交互方式所存在的问题，本发明具有控制直接性、可视化性、可移植性和低成本性等优点。

主权项

一种基于深度数据的人体骨骼跟踪系统的实现方法，其特征在于，具体是用于数据采集单元、肢体分割单元、骨骼点单元和跟踪显示单元构建的一种基于深度数据的人体骨骼跟踪系统，所述各单元之间为顺序调用关系，肢体分割单元利用数据采集单元处理得到的场景深度数据来进行肢体分割，骨骼点单元利用肢体分割单元分割后的结果来计算肢体的各个骨骼点的具体位置，跟踪显示单元利用骨骼点单元计算出的骨骼点的位置，建立人体的骨架模型并跟踪显示；具体步骤包括如下：步骤1，利用深度传感器采集人体的深度数据；步骤2，对采集到的深度数据体素化，进行降采样；步骤3，移除背景，将人体从场景中分隔出来；步骤4，选取合适的比例建立人体内部的包围盒，同时保证包围盒的顶部两个顶点处于人体内部区域；步骤5，利用包围盒来将人体的头部、左手、右手以及双脚区分开；步骤6，利用种子点生长算法，求取包围盒内的最大块的深度信息作为整个包围盒的平均深度值，由平均深度值将包围盒内的手标示出来，其余人体部分置为背景颜色；步骤7，进一步种子点区域生长，并通过建立肩部圆的方法来隔离开手部和头部，利用同样的方法将人体的其他部位置成背景颜色，只留下头部和双手；步骤8，计算手部被分割的每一小块的质心，利用质心将区域1、区域2的所有小块，分别置成同一种颜色；步骤9，由顶点1和2建立区域3、区域4，将肩部与各自的左右手相关联；步骤10，建立肩部以下搜索区域5，将被分割的小块与其联系最紧密的大块相关联；步骤11，利用深度信息将头部区域找出来，并置为一个固定的颜色；步骤12，通过对包围盒取中线将图像划分成左右两个区域，利用左右手分别占左右两区域对应的百分数，将左右手给区分开；步骤13，求取左右手的肢平均作为左右手的手肘关节点，通过确定各自的锚点来寻找左右手对应的手臂端点；步骤14，连接头部，肩部，髋，手臂的所有端点，建立人体骨骼模型并进行跟踪显示。