一种建立人体骨骼模型的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种建立人体骨骼模型的方法及装置，该方法包括：获取人体图像，识别所述人体图像中的人脸特征，根据所述人脸特征确定手部特征；获取人体深度图像；根据预设面积的圆形区域以及所述人体深度图像确定躯干特征，并根据所述躯干特征确定躯干骨骼点；根据所述手部特征确定手部骨骼点；根据述躯干骨骼点以及所述手部骨骼点，建立人体骨骼模型。采用本发明专利技术，可识别并区分人体模型的手部和躯干，建立人体骨骼模型。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子
，尤其涉及一种建立人体骨骼模型的方法及装置。
技术介绍
人体骨骼的提取技术是人机交互领域的一项重要技术，它在三维动画制作、网络游戏、医疗科学领域、手势捕捉以及自然人机交互环境中具有很广泛的应用前景。由于人体模型的复杂性和不规则形，以及人体姿态变化的多样性，使得骨骼的自动提取过程比较困难，因此用于分析骨骼提取的研宄也得到了广泛的关注。目前出现的从人体模型提取骨骼的方法包括如下几种:一种是通过在与躯干相连的四肢和头等五个突出部分上分别获取五个特征点，以这五个特征点为起点计算测地距离，从而建立人体骨骼模型。测地距离是指连接曲面上给定两点之间最短路径的长度，因此常将建立在测地距离基础上的测地模型应用到关节点定位、骨骼提取和识别之中。另一种是仅仅基于深度图像实现人体骨骼的提取，通过从获取到的深度图像提取人体外部轮廓，将外部轮廓曲线离散化为外部多边形，并在外部多边形中进行骨骼提取。然而上述两种方法在识别精度较低的情况下容易导致建立的模型边缘闪烁，精确率低，并且对于精确率低的深度图像，会将人体模型采用统一的深度值表示，在人体模型的手部和躯干重叠时无法准确区分手部和躯干，因此容易产生误差，导致识别失败。
技术实现思路
本专利技术提供一种建立人体骨骼模型的方法及装置，可识别并区分人体模型的手部和躯干，建立人体骨骼模型。本专利技术第一方面提供一种建立人体骨骼模型的方法，包括:获取人体图像，识别所述人体图像中的人脸特征，根据所述人脸特征确定手部特征；获取人体深度图像；根据预设面积的圆形区域以及所述人体深度图像确定躯干特征，并根据所述躯干特征确定躯干骨骼点；根据所述手部特征确定手部骨赂点； 根据所述躯干骨骼点以及所述手部骨骼点，建立人体骨骼模型。结合本专利技术第一方面的实现方式，在本专利技术第一方面的第一种可能的实现方式中，所述根据所述人脸特征确定手部特征，具体包括:对所述人体图像的所有像素点进行灰度直方图运算，得到所述人脸特征的灰度直方图以及除所述人脸特征之外的其他特征的灰度直方图；将所述人脸特征的灰度直方图与所述其他特征的灰度直方图进行比较；确定所述手部特征，所述手部特征的灰度直方图与所述人脸特征的灰度直方图的相似度大于或等于预设阈值。结合本专利技术第一方面的实现方式，在本专利技术第一方面的第二种可能的实现方式中，所述根据预设面积的圆形区域以及所述人体深度图像确定躯干特征，具体包括:根据所述人脸特征在所述人体图像的位置，在所述人体深度图像的对应位置上提取头部特征；根据所述头部特征的面积大小划定所述圆形区域；当所述圆形区域在所述人体深度图像内移动时，获取所述圆形区域的圆周上的点对应于所述人体深度图像上的坐标点的深度值以及圆心对应于所述人体深度图像上的坐标点的深度值；若所述圆周线上的点对应于所述人体深度图像上的坐标点的深度值与所述圆心对应于所述人体深度图像上的坐标点的深度值相同，则确定所述圆形区域对应于所述人体深度图像上的区域属于所述躯干特征；根据至少一个确定的所述圆形区域对应于所述人体深度图像上的区域获得所述躯干特征。结合本专利技术第一方面的第二种可能的实现方式，在本专利技术第一方面的第三种可能的实现方式中，所述躯干骨骼点包括肩膀骨骼点以及胸部骨骼点，则所述根据所述躯干特征确定躯干骨骼点，具体包括:获取所述躯干特征的第一预设边缘，提取所述第一预设边缘上的端点，将所述端点作为所述肩膀骨骼点；获取所述躯干特征的第二预设边缘，根据所述第一预设边缘以及所述第二预设边缘得到所述躯干特征的中线；根据所述躯干特征的中线与所述第一预设边缘的交点得到所述胸部骨骼点。结合本专利技术第一方面的实现方式，在本专利技术第一方面的第四种可能的实现方式中，所述建立人体骨骼模型之前，所述方法还包括:根据所述人体深度图像确定手臂的预设边缘，根据所述手臂的预设边缘确定所述手臂的中线；判断所述手臂的中线与预设圆的两个交点是否关于所述预设圆的圆心对称，所述预设圆的圆心位于所述手臂的中线上；若判断为否，则确定所述预设圆的圆心为所述手臂的关节骨骼点；则根据所述躯干骨骼点以及所述手部骨骼点，建立人体骨骼模型，具体包括:根据所述躯干骨骼点、所述手臂的关节骨骼点以及所述手部骨骼点，建立所述人体骨骼模型。本专利技术第二方面提供一种建立人体骨骼模型的装置，包括:识别模块，用于获取人体图像，识别所述人体图像中的人脸特征，根据所述人脸特征确定手部特征；获取模块，用于获取人体深度图像；第一确定模块，用于根据预设面积的圆形区域以及所述获取模块获取的人体深度图像确定躯干特征，并根据所述躯干特征确定躯干骨骼点；第二确定模块，用于根据所述识别模块确定的手部特征确定手部骨骼点；建立模块，用于根据所述第一确定模块确定的躯干骨骼点以及所述第二确定模块确定的手部骨骼点，建立人体骨骼模型。结合本专利技术第二方面的实现方式，在本专利技术第二方面的第一种可能的实现方式中，所述识别模块包括:运算单元，用于对所述人体图像的所有像素点进行灰度直方图运算，得到所述人脸特征的灰度直方图以及除所述人脸特征之外的其他特征的灰度直方图；比较单元，用于将所述运算单元运算出的人脸特征的灰度直方图与所述其他特征的灰度直方图进行比较；确定单元，用于确定所述手部特征，所述手部特征的灰度直方图与所述人脸特征的灰度直方图的相似度大于或等于预设阈值。结合本专利技术第二方面的实现方式，在本专利技术第二方面的第二种可能的实现方式中，所述第一确定模块包括:第一提取单元，用于根据所述人脸特征在所述人体图像的位置，在所述人体深度图像的对应位置上提取头部特征；划定单元，用于根据所述第一提取单元提取的头部特征的面积大小划定所述圆形区域；获取单元，用于当所述圆形区域在所述人体深度图像内移动时，获取所述圆形区域的圆周上的点对应于所述人体深度图像上的坐标点的深度值以及圆心对应于所述人体深度图像上的坐标点的深度值；确定单元，用于若所述圆周线上的点对应于所述人体深度图像上的坐标点的深度值与所述圆心对应于所述人体深度图像上的坐标点的深度值相同，则确定所述圆形区域对应于所述人体深度图像上的区域属于所述躯干特征；获得单元，用于根据至少一个所述确定单元确定的所述圆形区域对应于所述人体深度图像上的区域获得所述躯干特征。结合本专利技术第二方面的第二种可能的实现方式，在本专利技术第二方面的第三种可能的实现方式中，所述躯干骨骼点包括肩膀骨骼点以及胸部骨骼点，则所述第一确定模块还包括:第二提取单元，用于获取所述躯干特征的第一预设边缘，提取所述第一预设边缘上的端点，将所述端点作为所述肩膀骨骼点；第一得到单元，用于获取所述躯干特征的第二预设边缘，根据所述第一预设边缘以及所述第二预设边缘得到所述躯干特征的中线；第二得到单元，用于根据所述第一得到单元得到的躯干特征的中线与所述第一预设边缘的交点得到所述胸部骨骼点。结合本专利技术第二方面的实现方式，在本专利技术第二方面的第一种可能的实现方式中，所述装置还包括:第三确定模块，用于根据所述人体深度图像确定手臂的预设边缘，根据所述手臂的预设边缘确定所述手臂的中线；判断模块，用于判断所述手臂的中线与预设圆的两个交点是否关于所述预设圆的圆心对称，所述预设圆的圆心位于所述手臂的中线上；第四确定模块，用于当所述判断模块的判断结果为否时，则确定所述预设圆的圆心为所述手臂的关节骨骼点本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种建立人体骨骼模型的方法，其特征在于，包括：获取人体图像，识别所述人体图像中的人脸特征，根据所述人脸特征确定手部特征；获取人体深度图像；根据预设面积的圆形区域以及所述人体深度图像确定躯干特征，并根据所述躯干特征确定躯干骨骼点；根据所述手部特征确定手部骨骼点；根据所述躯干骨骼点以及所述手部骨骼点，建立人体骨骼模型。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：崔希鹏，
申请(专利权)人：深圳市同洲电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44