一种动作捕捉系统及方法技术方案

本申请提供了一种动作捕捉系统及方法，动作捕捉系统包括摄像头、计算机和多个可见光光源，摄像头、计算机和可见光光源协同工作，可以确定关节的运动轨迹，实现动作捕捉。由于摄像头、计算机和可见光光源为普遍使用的设备，成本较低，因此动作捕捉系统整体成本较低。

An action capture system and method

The application provides an action capture system and method. The action capture system includes a camera, a computer and a number of visible light sources. The camera, the computer and the visible light source work together to determine the motion trajectory of the joint and realize the motion capture. As cameras, computers and visible light sources are commonly used devices and have lower cost, the overall cost of motion capture system is relatively low.

【技术实现步骤摘要】
一种动作捕捉系统及方法
本申请涉及动作捕捉
，特别涉及一种动作捕捉系统及方法。
技术介绍
随着科技的进步及生活水平的提高，越来越多的领域(如电影动作的捕捉、动画中人物动作的合成、人员训练以及消防员状态监测中)开始涉及到动作捕捉技术，来确定对象的运动轨迹。目前，一般采用机械式动作捕捉系统、声学式动作捕捉系统、电磁式运动捕捉系统等动作捕捉系统进行动作捕捉，但是大多数动作捕捉系统成本昂贵，维护成本也高。因此，如何提供一种成本较低，维护成本较低的动作捕捉系统成为问题。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本申请实施例提供一种动作捕捉系统及方法，以达到提供一种成本较低且维护成本较低的动作捕捉系统的目的，技术方案如下：一种动作捕捉系统，包括：摄像头、计算机和多个可见光光源；所述摄像头安装于动作捕捉对象的关节处，用于在所述关节运动过程中，对各个所述可见光光源进行拍摄，得到图像信息，并将所述图像信息发送至所述计算机；所述可见光光源，用于发射可见光；所述计算机，用于接收摄像头在关节运动过程中，对各个可见光光源进行拍摄得到的图像信息，及根据所述图像信息和可见光成像定位算法，确定所述摄像头在所述关节运动过程中的位置信息，及将所述摄像头在所述关节运动过程中的位置信息连接，得到所述摄像头的运动轨迹，作为所述关节的运动轨迹。优选的，所述计算机根据所述图像信息和可见光成像定位算法，确定所述摄像头在所述关节运动过程中的位置信息的过程，具体包括：利用所述可见光成像定位算法，从所述图像信息中确定出所述摄像头与各个所述可见光光源之间的相对距离和相对角度；根据所述摄像头与各个所述可见光光源之间的相对距离和相对角度，确定所述摄像头在所述关节运动过程中的位置信息。优选的，所述摄像头为高分辨率且具备无线发送功能的低功耗无源微型摄像头。优选的，所述可见光光源为LED可见光光源。优选的，所述LED可见光光源为锚灯。一种动作捕捉方法，基于动作捕捉系统，所述动作捕捉系统包括：摄像头、计算机和多个可见光光源，所述方法包括：所述计算机接收所述摄像头在关节运动过程中，对各个所述可见光光源进行拍摄得到的图像信息；所述计算机根据所述图像信息和可见光成像定位算法，确定所述摄像头在所述关节运动过程中的位置信息；所述计算机将所述摄像头在所述关节运动过程中的位置信息连接，得到所述摄像头的运动轨迹，作为所述关节的运动轨迹。优选的，所述计算机根据所述图像信息和可见光成像定位算法，确定所述摄像头在所述关节运动过程中的位置信息，包括：所述计算机利用所述可见光成像定位算法，从所述图像信息中确定出所述摄像头与各个所述可见光光源之间的相对距离和相对角度；所述计算机根据所述摄像头与各个所述可见光光源之间的相对距离和相对角度，确定所述摄像头在所述关节运动过程中的位置信息。优选的，所述摄像头为高分辨率且具备无线发送功能的低功耗无源微型摄像头。优选的，所述可见光光源为LED可见光光源。优选的，所述LED可见光光源为锚灯。与现有技术相比，本申请的有益效果为：在本申请中，动作捕捉系统包括摄像头、计算机和多个可见光光源，摄像头、计算机和可见光光源协同工作，可以确定关节的运动轨迹，实现动作捕捉。由于摄像头、计算机和可见光光源为普遍使用的设备，成本较低，因此动作捕捉系统整体成本较低，并且对摄像头、计算机和可见光光源的维护成本低，因此动作捕捉系统的整体维护成本较低。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本申请提供的动作捕捉系统的一种逻辑结构示意图；图2是本申请提供的动作捕捉方法的一种流程图；图3是本申请提供的动作捕捉方法的一种子流程图。具体实施方式下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。本申请实施例公开了一种动作捕捉系统，包括：摄像头、计算机和多个可见光光源；所述摄像头安装于动作捕捉对象的关节处，用于在所述关节运动过程中，对各个所述可见光光源进行拍摄，得到图像信息，并将所述图像信息发送至所述计算机；所述可见光光源用于发射可见光；所述计算机，用于接收摄像头在关节运动过程中，对各个可见光光源进行拍摄得到的图像信息，及根据所述图像信息和可见光成像定位算法，确定所述摄像头在所述关节运动过程中的位置信息，及将所述摄像头在所述关节运动过程中的位置信息连接，得到所述摄像头的运动轨迹，作为所述关节的运动轨迹。接下来，对本申请实施例公开的动作捕捉系统进行介绍，请参见图1，动作捕捉系统包括：摄像头11、计算机12和多个可见光光源13。需要说明的是，在图1中，各个可见光光源13分别表示为第1个可见光光源13、第2个可见光光源13、……、第N个可见光光源13，N为大于1的整数。优选的，可见光光源13的个数可以设置为3个。当然，可见光光源13的个数也可以大于3个。所述摄像头11安装于动作捕捉对象的关节处，用于在所述关节运动过程中，对各个所述可见光光源13进行拍摄，得到图像信息，并将所述图像信息发送至所述计算机12。一般地，动作捕捉对象的各个关节处分别安装一个摄像头11，而各个摄像头11均可以用于在所述关节运动过程中，对各个所述可见光光源13进行拍摄，得到图像信息，并将所述图像信息发送至所述计算机12。所述可见光光源13，用于发射可见光。所述计算机12，用于接收摄像头11在关节运动过程中，对各个可见光光源13进行拍摄得到的图像信息，及根据所述图像信息和可见光成像定位算法，确定所述摄像头11在所述关节运动过程中的位置信息，及将所述摄像头11在所述关节运动过程中的位置信息连接，得到所述摄像头11的运动轨迹，作为所述关节的运动轨迹。在本申请中，动作捕捉系统包括摄像头11、计算机12和多个可见光光源13，摄像头11、计算机12和可见光光源13协同工作，可以确定关节的运动轨迹，实现动作捕捉。由于摄像头11、计算机12和可见光光源13为普遍使用的设备，造价较低，因此动作捕捉系统整体造价较低，并且对摄像头11、计算机12和可见光光源13的维护成本低，因此动作捕捉系统的整体维护成本较低。进一步的，由于摄像头11、计算机12和可见光光源13为常见且发展成熟的设备，因此可以使动作捕捉系统被广泛应用，实用性强。以及，利用可见光成像定位算法进行定位的精确性更高，摄像头11把图像信息实时传输至计算机12，由计算机12确定摄像头11的位置信息，延时小，可以提高动作捕捉的实时性。在本申请的另一个实施例中，介绍所述计算机12根据所述图像信息和可见光成像定位算法，确定所述摄像头11在所述关节运动过程中的位置信息的过程，具体可以包括：S1、利用所述可见光成像定位算法，从所述图像信息中确定出所述摄像头11与各个所述可见光光源13之间的相对距离和相对角度。利用所述可见光成像定位算法，从所述图像信息中确定出所述摄像头11与各个所述可见本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种动作捕捉系统，其特征在于，包括：摄像头、计算机和多个可见光光源；所述摄像头安装于动作捕捉对象的关节处，用于在所述关节运动过程中，对各个所述可见光光源进行拍摄，得到图像信息，并将所述图像信息发送至所述计算机；所述可见光光源，用于发射可见光；所述计算机，用于接收摄像头在关节运动过程中，对各个可见光光源进行拍摄得到的图像信息，及根据所述图像信息和可见光成像定位算法，确定所述摄像头在所述关节运动过程中的位置信息，及将所述摄像头在所述关节运动过程中的位置信息连接，得到所述摄像头的运动轨迹，作为所述关节的运动轨迹。

【技术特征摘要】
1.一种动作捕捉系统，其特征在于，包括：摄像头、计算机和多个可见光光源；所述摄像头安装于动作捕捉对象的关节处，用于在所述关节运动过程中，对各个所述可见光光源进行拍摄，得到图像信息，并将所述图像信息发送至所述计算机；所述可见光光源，用于发射可见光；所述计算机，用于接收摄像头在关节运动过程中，对各个可见光光源进行拍摄得到的图像信息，及根据所述图像信息和可见光成像定位算法，确定所述摄像头在所述关节运动过程中的位置信息，及将所述摄像头在所述关节运动过程中的位置信息连接，得到所述摄像头的运动轨迹，作为所述关节的运动轨迹。2.根据权利要求1所述的动作捕捉系统，其特征在于，所述计算机根据所述图像信息和可见光成像定位算法，确定所述摄像头在所述关节运动过程中的位置信息的过程，具体包括：利用所述可见光成像定位算法，从所述图像信息中确定出所述摄像头与各个所述可见光光源之间的相对距离和相对角度；根据所述摄像头与各个所述可见光光源之间的相对距离和相对角度，确定所述摄像头在所述关节运动过程中的位置信息。3.根据权利要求1或2所述的动作捕捉系统，其特征在于，所述摄像头为高分辨率且具备无线发送功能的低功耗无源微型摄像头。4.根据权利要求1或2所述的动作捕捉系统，其特征在于，所述可见光光源为LED可见光光源。5.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：曲晶，于大鹏，尹廷钧，王建辉，仵国锋，辛刚，朱义君，张剑，
申请(专利权)人：中国人民解放军战略支援部队信息工程大学，郑州信大先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：河南,41