一种实时点云数据驱动的四肢畜牧动物骨架增强现实跟踪方法技术

技术编号:19346037 阅读:32 留言:0更新日期:2018-11-07 15:21
本发明专利技术公开了一种实时点云数据驱动的四肢畜牧动物骨架增强现实跟踪方法,该方法首先建立四肢畜牧动物标准三维模型和绑定的该动物标准关节骨架系统;再实时采集的四肢畜牧动物点云数据,利用上一时刻的四肢畜牧动物实时动态三维模型向当前时刻采集的动物点云数据进行拟合计算,生成当前时刻的四肢畜牧动物实时动态三维模型;根据上一时刻和当前时刻的四肢畜牧动物实时动态三维模型在几何外形上的差异,由上一时刻该动物的实时关节动态骨架系统,按照四肢畜牧动物的解剖学约束,生成当前时刻的实时关节动态骨架虚拟图形信息;将四肢畜牧动物运动过程中当前时刻的实时关节动态骨架虚拟图形信息叠加到四肢畜牧动物运动身体上,进行增强现实跟踪显示。

A real-time point cloud data driven skeleton augmented reality tracking method for animal limbs

The invention discloses an augmented reality tracking method of limb animal skeleton driven by real-time point cloud data. The method first establishes the standard three-dimensional model of limb animal and the standard joint skeleton system of the animal bound by the method, and then collects the point cloud data of limb animal in real time, and utilizes the last moment's limb animal husbandry data. Real-time dynamic three-dimensional model fits and calculates the point cloud data collected at the current time to generate the real-time dynamic three-dimensional model of quadruped animal husbandry at the current time. According to the difference of geometrical shape between the real-time dynamic three-dimensional model of quadruped animal husbandry at the previous time and the current time, the real-time closure of the animal at the last time is made. The joint dynamic skeleton system generates real-time virtual graphic information of joint dynamic skeleton at the current moment according to the anatomical constraints of extremities animal, and superimposes the real-time virtual graphic information of joint dynamic skeleton at the current moment in the process of extremities animal movement on the body of extremities animal for augmented reality tracking. Show.

【技术实现步骤摘要】
一种实时点云数据驱动的四肢畜牧动物骨架增强现实跟踪方法
本专利技术属于计算机图形学、虚拟现实与增强现实技术、畜禽行为学领域,更具体地,涉及一种实时点云数据驱动的四肢畜牧动物骨架增强现实跟踪方法。
技术介绍
动物行为往往表现异常,监控畜牧动物行为变化是评估畜牧动物健康状况的常用技术手段,可为精准畜牧养殖提供依据。现有四肢畜牧动物行为监控方法包括:(1)人工评估方法:通过饲养员观察进行评估,评估精度高度依赖于饲养员经验,费时费力,评估结论不稳定,无法实现连续监控,不能满足畜牧业精准、大规模的发展要求;(2)基于传感器的接触方法:需要将传感器佩戴在动物身上,动物容易产生应激反应,需要消耗大量人力、物力进行传感器维护,不能满足畜牧养殖规模化发展要求;(3)基于相机的非接触方法:可以避免方法(1)和(2)所面临的问题,代表了动物行为监控方法的技术方向。基于骨架的动物行为分析是其中的一类重要方法,相关方法的主要问题表现在:利用标准RGB图像,通过动物轮廓中轴线计算得到动物骨架,这种基于轮廓中轴线的骨架不具有解刨学意义,不利于动物行为的直观分析;利用RGB-D深度图像,采用结构支持向量机SSVM(本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种实时点云数据驱动的四肢畜牧动物骨架增强现实跟踪方法,其特征在于,包括具体步骤如下:S1.建立四肢畜牧动物标准三维模型和绑定的该动物标准关节骨架系统;S2.实时采集的四肢畜牧动物点云数据,包括上一时刻采集的动物点云数据和当前时刻采集的动物点云数据;S3.利用上一时刻的四肢畜牧动物实时动态三维模型向当前时刻采集的动物点云数据进行拟合计算,即将当前时刻采集的动物点云数据作为约束条件,利用迭代,查找确定约束点云与上一时刻动物实时动态三维模型之间的对应点对,使上一时刻动物实时动态三维模型拟合约束点云数据,迭代生成当前时刻的四肢畜牧动物实时动态三维模型;S4.根据上一时刻和当前时刻的四肢畜牧动物实...

【技术特征摘要】
1.一种实时点云数据驱动的四肢畜牧动物骨架增强现实跟踪方法,其特征在于,包括具体步骤如下:S1.建立四肢畜牧动物标准三维模型和绑定的该动物标准关节骨架系统;S2.实时采集的四肢畜牧动物点云数据,包括上一时刻采集的动物点云数据和当前时刻采集的动物点云数据;S3.利用上一时刻的四肢畜牧动物实时动态三维模型向当前时刻采集的动物点云数据进行拟合计算,即将当前时刻采集的动物点云数据作为约束条件,利用迭代,查找确定约束点云与上一时刻动物实时动态三维模型之间的对应点对,使上一时刻动物实时动态三维模型拟合约束点云数据,迭代生成当前时刻的四肢畜牧动物实时动态三维模型;S4.根据上一时刻和当前时刻的四肢畜牧动物实时动态三维模型在几何外形上的差异,由上一时刻该动物的实时关节动态骨架系统,按照四肢畜牧动物的解剖学约束,生成当前时刻的实时关节动态骨架虚拟图形信息;S5.将四肢畜牧动物运动过程中当前时刻的实时关节动态骨架虚拟图形信息叠加到四肢畜牧动物运动身体上,进行增强现实跟踪显示。2.根据权利要求1所述的实时点云数据驱动的四肢畜牧动物骨架增强现实跟踪方法,其特征在于,步骤S1中所述四肢畜牧动物为猪、牛、羊、马、驴、骡、兔、骆驼、梅花鹿、鹿、貂、麝或水獭。3.根据权利要求1所述的实时点云数据驱动的四肢畜牧动物骨架增强现实...

【专利技术属性】
技术研发人员:李吉平
申请(专利权)人:华南农业大学
类型:发明
国别省市:广东,44

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