基于标识带的视频动作的获取方法和装置制造方法及图纸

本申请公开了一种基于标识带的视频动作的获取方法和装置。该方法包括：获取相机的标定信息；获取相机拍摄的视频信息，其中，视频信息中至少包括一个标识带的编码图案，标识带由多个不同的唯一的编码图案连接组合而成，标识带设置于目标物体上，用于标记目标物体的运动状况，每个编码图案至少包括四个特征点；获取标识带的目标信息，其中，目标信息至少包括：编码图案和标识带的编码图案的空间结构信息；依据标定信息、标识带的目标信息和视频信息，对标识带进行三维重建处理，得到相机坐标系下标识带的空间位姿的变化状况。通过本申请，解决了相关技术中动作捕捉系统无法同时兼顾结构简单、操作便捷和动作重建准确的问题。

【技术实现步骤摘要】
基于标识带的视频动作的获取方法和装置
本申请涉及计算机图形和动画领域，具体而言，涉及一种基于标识带的视频动作的获取方法和装置。
技术介绍
传统的动作捕捉系统包括电磁式、机械式、光学式等，其中光学式是近年来最成熟和常用的捕捉系统，例如，Vicon、MotionAnalysis、NaturalPoint等公司的动作捕捉系统已经在CG、影视特效制作等领域有广泛的应用。这类系统的特点是使用专用标记对目标进行标识，基于立体视觉原理通过多相机阵列准确地测量目标的运动信息。具有精度较高，动作重建准确的优点，但是由于系统庞大复杂，安装工程量大，通常只能在固定的影棚内使用，且对环境光线要求较高，场地内不能太阳直射，场地内的反光物体也会影响数据效果，因此不适合户外使用。基于上述光学式动作捕捉系统，研究者们为了使动作捕捉系统更加简单，简化现场操作流程，特别提出了采用无标识的图像解析的动作解析技术，基于多视角三维重建或深度图像的人物模型的识别和运动跟踪获取人物运动数据。这类技术优点是系统结构通常比较简单，现场操作便捷，但由于对于识别和跟踪技术有较强的依赖，往往有较大的局限性，在人物运动速度较快、环境背景复杂等情况下难以得到可靠的结果，且精度不足，导致动作错误率较高，数据噪声较大，动作重建不准确，且难以修复，因而难以达到影视制作的要求。针对相关技术中动作捕捉系统无法同时兼顾结构简单、操作便捷和动作重建准确的技术问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
本申请提供一种基于标识带的视频动作的获取方法和装置，以解决相关技术中动作捕捉系统无法同时兼顾结构简单、操作便捷和动作重建准确的问题。根据本申请的一个方面，提供了一种基于标识带的视频动作的获取方法。该方法包括：获取相机的标定信息，其中，所述相机的标定信息至少包括：镜头焦距、成像中心、倾斜因子以及畸变参数；获取所述相机拍摄的视频信息，其中，所述视频信息中至少包括一个标识带的编码图案，所述标识带由多个不同的唯一的编码图案连接组合而成，所述标识带设置于目标物体上，用于标记目标物体的运动状况，每个所述编码图案至少包括四个特征点；获取所述标识带的目标信息，其中，所述目标信息至少包括：所述编码图案和所述标识带的编码图案的空间结构信息；依据所述标定信息、所述标识带的目标信息和所述视频信息，对标识带进行三维重建处理，得到相机坐标系下所述标识带的空间位姿的变化状况。可选地，所述四个特征点至少包括中心特征点，获取所述标识带的目标信息包括：获取所述标识带的编码图案；获取所述编码图案的空间结构信息，其中，所述编码图案的空间结构信息包括所述编码图案上至少四个特征点在图案坐标系中的坐标信息，所述图案坐标系以中心特征点为坐标系原点。可选地，在获取所述编码图案的空间结构信息之后，所述方法还包括：采集所述标识带的全方位视频信息，其中，所述全方位视频信息中记录有所述标识带上所有所述编码图案；依据所述全方位视频信息、多个所述编码图案和多个所述编码图案的空间结构信息，确定所述标识带上的多个所述编码图案之间的相对位置姿态关系；依据多个所述编码图案之间的相对位置姿态关系，生成标识带模型。可选地，依据所述标定信息、所述标识带的目标信息和所述视频信息，对标识带进行三维重建处理，得到相机坐标系下所述标识带的空间位姿的变化状况包括：对所述视频信息进行识别获取目标编码图案，其中，所述目标编码图案是在所述视频信息中识别出的编码图案；依据所述标定信息和所述视频信息对所述目标编码图案进行三维重建处理，得到所述目标编码图案在相机坐标系下的坐标信息，其中，所述相机坐标系与视频信息相对应；依据所述目标编码图案和所述标识带模型，获取所述目标编码图案在目标图案坐标系下的坐标信息，其中，所述目标图案坐标系是所述标识带上目标编码图案的中心特征点为原点而建立的；依据所述目标编码图案在相机坐标系下的坐标信息和目标图案坐标系下的坐标信息，将所述标识带模型变换至相机坐标系下，获取相机坐标系下标识带上所有所述编码图案的空间位姿的变化状况。可选地，依据所述标定信息和所述视频信息对所述目标编码图案进行三维重建处理，得到所述目标编码图案在相机坐标系下的坐标信息包括：依据所述标定信息和所述视频信息对所述编码图案的空间结构信息进行坐标系变换计算，将图案坐标系下的所述编码图案的特征点的坐标信息转换为相机坐标系下的所述编码图案的特征点的坐标信息；依据相机坐标系下的所述编码图案的特征点的坐标信息，获取所述目标编码图案在相机坐标系下的坐标信息。可选地，在所述相机为多个的情况下，所述视频信息由多个相机拍摄的多个视频组成，依据所述标定信息、所述标识带的目标信息和所述视频信息，对标识带进行三维重建处理，得到相机坐标系下所述标识带的空间位姿的变化状况包括：依据所述标定信息和所述标识带的目标信息、多个所述视频信息，对所述标识带进行三维重建处理，得到多组相机坐标系下所述标识带的空间位姿的变化状况；对多组相机坐标系下所述标识带的空间位姿的变化状况进行数据匹配处理，获取同一相机坐标系下所述标识带的空间位姿的变化状况。根据本申请的另一方面，提供了一种基于标识带的视频动作的获取装置。该装置包括：第一获取单元，用于获取相机的标定信息，其中，所述相机的标定信息至少包括：镜头焦距、成像中心、倾斜因子以及畸变参数；第二获取单元，用于获取所述相机拍摄的视频信息，其中，所述视频信息中至少包括一个标识带的编码图案，所述标识带由多个不同的唯一的编码图案连接组合而成，所述标识带设置于目标物体上，用于标记目标物体的运动状况，每个所述编码图案至少包括四个特征点；第三获取单元，用于获取所述标识带的目标信息，其中，所述目标信息至少包括：所述编码图案和所述标识带的编码图案的空间结构信息；三维重建单元，用于依据所述标定信息、所述标识带的目标信息和所述视频信息，对标识带进行三维重建处理，得到相机坐标系下所述标识带的空间位姿的变化状况。可选地，所述四个特征点至少包括中心特征点，所述第三获取单元包括：第一获取模块，用于获取所述标识带的编码图案；第二获取模块，用于获取所述编码图案的空间结构信息，其中，所述编码图案的空间结构信息包括所述编码图案上至少四个特征点在图案坐标系中的坐标信息，所述图案坐标系以中心特征点为坐标系原点。可选地，所述装置还包括：采集模块，用于在获取所述编码图案的空间结构信息之后，采集所述标识带的全方位视频信息，其中，所述全方位视频信息中记录有所述标识带上所有所述编码图案；确定模块，用于依据所述全方位视频信息、多个所述编码图案和多个所述编码图案的空间结构信息，确定所述标识带上的多个所述编码图案之间的相对位置姿态关系；生成模块，用于依据多个所述编码图案之间的相对位置姿态关系，生成标识带模型。可选地，所述三维重建单元包括：识别模块，用于对所述视频信息进行识别获取目标编码图案，其中，所述目标编码图案是在所述视频信息中识别出的编码图案；第一三维重建模块，用于依据所述标定信息和所述视频信息对所述目标编码图案进行三维重建处理，得到所述目标编码图案在相机坐标系下的坐标信息，其中，所述相机坐标系与视频信息相对应；第三获取模块，用于依据所述目标编码图案和所述标识带模型，获取所述目标编码图案在目标图案坐标系下的坐标信息，其中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于标识带的视频动作的获取方法，其特征在于，包括：获取相机的标定信息，其中，所述相机的标定信息至少包括：镜头焦距、成像中心、倾斜因子以及畸变参数；获取所述相机拍摄的视频信息，其中，所述视频信息中至少包括一个标识带的编码图案，所述标识带由多个不同的唯一的编码图案连接组合而成，所述标识带设置于目标物体上，用于标记目标物体的运动状况，每个所述编码图案至少包括四个特征点；获取所述标识带的目标信息，其中，所述目标信息至少包括：所述编码图案和所述标识带的编码图案的空间结构信息；依据所述标定信息、所述标识带的目标信息和所述视频信息，对标识带进行三维重建处理，得到相机坐标系下所述标识带的空间位姿的变化状况。

【技术特征摘要】
1.一种基于标识带的视频动作的获取方法，其特征在于，包括：获取相机的标定信息，其中，所述相机的标定信息至少包括：镜头焦距、成像中心、倾斜因子以及畸变参数；获取所述相机拍摄的视频信息，其中，所述视频信息中至少包括一个标识带的编码图案，所述标识带由多个不同的唯一的编码图案连接组合而成，所述标识带设置于目标物体上，用于标记目标物体的运动状况，每个所述编码图案至少包括四个特征点；获取所述标识带的目标信息，其中，所述目标信息至少包括：所述编码图案和所述标识带的编码图案的空间结构信息；依据所述标定信息、所述标识带的目标信息和所述视频信息，对标识带进行三维重建处理，得到相机坐标系下所述标识带的空间位姿的变化状况。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述四个特征点至少包括中心特征点，获取所述标识带的目标信息包括：获取所述标识带的编码图案；获取所述编码图案的空间结构信息，其中，所述编码图案的空间结构信息包括所述编码图案上至少四个特征点在图案坐标系中的坐标信息，所述图案坐标系以中心特征点为坐标系原点。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在获取所述编码图案的空间结构信息之后，所述方法还包括：采集所述标识带的全方位视频信息，其中，所述全方位视频信息中记录有所述标识带上所有所述编码图案；依据所述全方位视频信息、多个所述编码图案和多个所述编码图案的空间结构信息，确定所述标识带上的多个所述编码图案之间的相对位置姿态关系；依据多个所述编码图案之间的相对位置姿态关系，生成标识带模型。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，依据所述标定信息、所述标识带的目标信息和所述视频信息，对标识带进行三维重建处理，得到相机坐标系下所述标识带的空间位姿的变化状况包括：对所述视频信息进行识别获取目标编码图案，其中，所述目标编码图案是在所述视频信息中识别出的编码图案；依据所述标定信息和所述视频信息对所述目标编码图案进行三维重建处理，得到所述目标编码图案在相机坐标系下的坐标信息，其中，所述相机坐标系与视频信息相对应；依据所述目标编码图案和所述标识带模型，获取所述目标编码图案在目标图案坐标系下的坐标信息，其中，所述目标图案坐标系是所述标识带上目标编码图案的中心特征点为原点而建立的；依据所述目标编码图案在相机坐标系下的坐标信息和目标图案坐标系下的坐标信息，将所述标识带模型变换至相机坐标系下，获取相机坐标系下标识带上所有所述编码图案的空间位姿的变化状况。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，依据所述标定信息和所述视频信息对所述目标...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜华，洪涛，王语堂，
申请(专利权)人：甘肃未来云数据科技有限公司，
类型：发明
国别省市：甘肃,62