基于視覺的人體跟蹤與動(dòng)作分析研究.pdf

1、分類號(hào)UDC劣麒理學(xué)位密級(jí)歹大穿論文題目叁主墊鱟絲厶簽星噬魚盈笠金塹壁窒英文StudyofHumanTracingandMotionAnalysis題目墾箜盟Q旦堡Q蛩唑巫笪盟璺iQ望研究生姓名塞圈指導(dǎo)教師姓名——塑L型∑一職稱副教授430070姓名至墊職稱高王學(xué)位堂副指黜。單位名稱巒塑避僉金亟郵編壘至Q!QQ申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別塑學(xué)科專業(yè)名稱論文提交日期論文答辯Et期電子與通信工程學(xué)位授予單位盍婆墨墨盤堂學(xué)位授予日期——答辯委員會(huì)主席董鲞評(píng)閱

2、人虛!墾壹主建皇墾2012年11月中文摘要人體跟蹤與動(dòng)作分析技術(shù)被廣泛地應(yīng)用在場(chǎng)景監(jiān)控、行為理解、姿態(tài)估計(jì)以及游戲娛樂等領(lǐng)域，同時(shí)也是計(jì)算機(jī)視覺和臨床醫(yī)學(xué)交叉領(lǐng)域所研究的熱點(diǎn)問題。以其為技術(shù)核心所研發(fā)的智能人體行為康復(fù)系統(tǒng)通過對(duì)患者進(jìn)行運(yùn)動(dòng)康復(fù)過程的自動(dòng)跟蹤，從而對(duì)其動(dòng)作行為做出分析得到相應(yīng)的診斷，該診斷數(shù)據(jù)可為患者的康復(fù)理療提供進(jìn)一步指導(dǎo)。因此面向殘障人體康復(fù)的人體跟蹤與動(dòng)作分析研究具有重要的理論及應(yīng)用研究?jī)r(jià)值?；谝曈X的3D人體運(yùn)動(dòng)

3、估計(jì)可以抽象為一個(gè)復(fù)雜的高維非線性模型，由于要求能夠有效地跟蹤和分析，具有一定難度。本文采用單一攝像機(jī)對(duì)場(chǎng)景中單目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行跟蹤和分析。首先，用攝像機(jī)錄制視頻圖像序列，然后創(chuàng)建人體的三維抽象模型，之后進(jìn)行視頻圖像序列的分析與處理，構(gòu)建一個(gè)以人體輪廓特征、前景人體剪影和前景圖像色彩直方分布圖為特征的觀測(cè)模型，通過對(duì)人體姿態(tài)動(dòng)作分析，由粒子濾波算法對(duì)人體的姿態(tài)實(shí)現(xiàn)有效跟蹤。本文特點(diǎn)是：首先建立了基于關(guān)節(jié)體的三維人體模型。此模型由模擬頭、身

4、軀、手上臂和手前臂的6個(gè)剛體，模擬頸、肩、腰和手肘的6個(gè)關(guān)節(jié)點(diǎn)組成，包含16個(gè)自由度。該模型能較好地體現(xiàn)人體上半身對(duì)各種姿態(tài)的要求且簡(jiǎn)化計(jì)算。其次，本文采用由上至下技術(shù)和由下至上技術(shù)結(jié)合的方法對(duì)人體初始姿態(tài)進(jìn)行估計(jì)，通基于Haar特征的人臉檢測(cè)技術(shù)，和一些物理約束、先驗(yàn)信息以及視頻中人體區(qū)域的自身特點(diǎn)，使跟蹤能夠自動(dòng)初始化。最后，本文設(shè)計(jì)了一種以粒子濾波為核心的跟蹤算法。此算法將目標(biāo)輪廓、前景剪影和圖像色彩三種圖像特征利用不同權(quán)重疊加起