光学动作捕捉方法及光学动作捕捉相机技术

本发明专利技术公开了一种光学动作捕捉方法及光学动作捕捉相机。该光学动作捕捉方法用于在室外捕捉目标对象的动作，包括：接收信息光束；所述信息光束包括：环境光和所述标记点被红外光源照射后反射形成的反射光；所述红外光源的红外波段为：940nm。滤除所述信息光束中的环境光；根据所述反射光获取图片信息，进而获取所述目标对象的动作信息。本发明专利技术的技术方案能够在室外对目标对象进行快速的动作捕捉。

【技术实现步骤摘要】
光学动作捕捉方法及光学动作捕捉相机
本专利技术属于动作捕捉
，尤其涉及一种光学动作捕捉方法及光学动作捕捉相机。
技术介绍
当前，在进行动作捕捉时，常用的被动式光学捕捉系统对阳光的干扰比较敏感，往往只能在室内使用，这大大限制了动作捕捉的应用场景。目前市面上的一些主动式动捕系统利用强发光LED作为光学辨识物，能在一定程度上进行室外动捕。但是时序编码的LED识别原理本质上是依靠相机在不同时刻对不同的标记点(Marker)采集成像来进行ID标识,相当于在同一个动作帧中分别针对每个Marker进行逐次曝光，破坏了动作捕捉中Markers检测的同步性，导致运动变形，不利于快速动作的捕捉。并且，由于相机帧率很大部分用于单帧内对不同Marker点的识别，因此有效动作帧采样率较低，这也不利于快速运动的捕捉和数据分析。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种光学动作捕捉方法和光学动作捕捉相机，能够在室外对目标对象进行快速的动作捕捉。本专利技术实施例的第一方面提供了一种光学动作捕捉方法，用于在室外捕捉目标对象的动作，包括：接收信息光束；所述信息光束包括：环境光和所述标记点被红外光源照射后反射形成的反射光；所述红外光源的红外波段为：940±20nm。滤除所述信息光束中的环境光；根据所述反射光获取图片信息，进而获取所述目标对象的动作信息。其中，所述滤除所述信息光束中的环境光，包括：滤除非所述红外波段的环境光，得到处于所述红外波段的环境光和反射光；检测环境光光强；根据检测的所述环境光光强，设定图像灰度阈值；或，根据检测的所述环境光光强和所述图片的灰度信息，设定图像灰度阈值；根据设定的图像灰度阈值，滤除处于所述红外波段的环境光所带来的图像灰度。其中，所述根据检测的所述环境光光强，设定图像灰度阈值，包括：设定初始图像灰度阈值；当检测到环境光强度增强或降低时，对应调高或降低所述初始图像灰度阈值的数值。其中，所述根据检测的所述环境光光强和所述图片的灰度信息，设定图像灰度阈值，包括：设定初始图像灰度阈值；当检测到环境光强度增强且所述图片的平均灰度增加时，则调高所述初始图像灰度阈值的数值。其中，所述根据检测的所述环境光光强和所述图片的灰度信息，设定图像灰度阈值，包括：设定初始图像灰度阈值；当检测到环境光强度降低时，降低所述初始图像灰度阈值的数值；以及根据所述图片的平均灰度信息的变化，判断是否应降低所述初始图像灰度阈值的数值；若判断结果为否，则将所述初始图像灰度阈值的数值恢复至原始值。其中，所述当检测到环境光强度降低时，降低所述初始图像灰度阈值的数值；以及根据所述图片的平均灰度信息的变化，判断是否应降低所述初始图像灰度阈值的数值，包括：当检测到环境光强度降低第一数值时，将所述初始图像灰度阈值降低第二数值；若在初始图像灰度阈值降低第二数值之后，所述图片的平均灰度增加了第三数值，则判断不应降低所述初始图像灰度阈值的数值。其中，所述方法还包括：用第四数值替代第一数值，第四数值大于第一数值。本专利技术实施例还提供了一种光学动作捕捉相机，所述相机用于在室外捕捉目标对象的动作，包括：依次连接的镜头、滤光单元、感光元件和控制电路；所述相机还包括与所述控制电路链接的红外光源；所述红外光源的红外波段为：940±20nm；所述相机工作时，通过所述控制电路控制所述红外光源发出红外光，照射所述目标对象身上的标记点；所述镜头接收信息光束；所述信息光束包括：环境光和所述标记点被红外光源照射后反射形成的反射光；通过所述滤光单元、感光元件和控制电路，以滤除所述信息光束中的环境光；所述控制电路还根据所述反射光获取图片信息，进而获取所述目标对象的动作信息。其中，所述滤光单元的波段与所述红外光源的波段相同；所述滤光元件，用于：滤除非所述红外波段的环境光，得到处于所述红外波段的环境光和反射光；所述相机还包括：与所述控制电路连接的亮度传感器，所述亮度传感器用于：检测环境光光强，并将检测得到的环境光光强传输给所述控制电路；所述控制电路，用于接收所述亮度传感器传来的环境光光强；并根据检测的所述环境光光强，设定图像灰度阈值；或根据检测的所述环境光光强和所述图片的灰度信息，设定图像灰度阈值。其中，所述控制电路，具体用于：设定初始图像灰度阈值；当检测到环境光强度增强或降低时，对应调高或降低所述初始图像灰度阈值的数值；或，设定初始图像灰度阈值；当检测到环境光强度增强且所述图片的平均灰度增加时，则调高所述初始图像灰度阈值的数值；或，设定初始图像灰度阈值；当检测到环境光强度降低时，降低所述初始图像灰度阈值的数值；以及根据所述图片的平均灰度信息的变化，判断是否应降低所述初始图像灰度阈值的数值；若判断结果为否，则将所述初始图像灰度阈值的数值恢复至原始值。本专利技术实施例与现有技术相比存在的有益效果是：为实现室外动作捕捉，光学动作捕捉相机的红外光源波段选择太阳光谱中含量较小的940nm波段，这使得相机的感光元件接收到的marker反射光强比太阳的漫反射光强度高，再经过控制电路的阈值处理，从而过滤掉了940±20nm波段中的环境光所带来的图像灰度，保留了marker的光信息，从而实现了室外动捕。同时，由于本方案采用传统的被动式动作捕捉方式，无需采用
技术介绍
中LED主动发光方式中通过在不同时刻对不同的Marker采集成像来进行ID标识，因此能够适应快速运动的捕捉和数据分析。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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专利技术的一些实施例，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是本专利技术实施例提供的光学动作捕捉相机的第一实施例的结构框图；图2是本专利技术实施例提供的光学动作捕捉相机的第二实施例的结构框图；图3是本专利技术实施例提供的光学动作捕捉方法的第一实施例的流程示意图；图4是本专利技术实施例提供的光学动作捕捉方法的第二实施例的流程示意图。具体实施方式以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本专利技术实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本专利技术。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本专利技术的描述。为了说明本专利技术所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。为了实现室外动作，相机感光元件最终接收到的、从相机红外光源发出并反射自跟踪标记点(marker)的光强必须比经过捕捉区域环境光(如地面、人和物体等)漫反射的太阳光光强要高，再通过阈值将环境光所带来的图像灰度部分去除，留下marker的光信息。也就是说，只要相机红外光源发出的红外光足够大，就能实现室外动捕。然而，由于供电功率、散热等问题，动捕相机的红外光源强度不可能无限增大。目前，业内普遍采用850nm波段的近红外光源，而太阳光中所含的850nm波段较高，因此传统动捕相机所接收到的marker反射光强远远比太阳的漫反射光强要小，捕捉到的信息中会存在大量杂点，难以实现室外动捕。为此，提出了本专利技术实施例的光学动作捕捉相机及光学动作捕捉方法。图1示出了本专利技术实施例提供的光学动作捕捉本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光学动作捕捉方法，其特征在于，用于在室外捕捉目标对象的动作，包括：接收信息光束；所述信息光束包括：环境光和所述标记点被红外光源照射后反射形成的反射光；所述红外光源的红外波段为：940±20nm；滤除所述信息光束中的环境光；根据所述反射光获取图片信息，进而获取所述目标对象的动作信息。

【技术特征摘要】
1.一种光学动作捕捉方法，其特征在于，用于在室外捕捉目标对象的动作，包括：接收信息光束；所述信息光束包括：环境光和所述标记点被红外光源照射后反射形成的反射光；所述红外光源的红外波段为：940±20nm；滤除所述信息光束中的环境光；根据所述反射光获取图片信息，进而获取所述目标对象的动作信息。2.如权利要求1所述的光学动作捕捉方法，其特征在于，所述滤除所述信息光束中的环境光，包括：滤除非所述红外波段的环境光，得到处于所述红外波段的环境光和反射光；检测环境光光强；根据检测的所述环境光光强，设定图像灰度阈值；或，根据检测的所述环境光光强和所述图片的灰度信息，设定图像灰度阈值；根据设定的图像灰度阈值，滤除处于所述红外波段的环境光所带来的图像灰度。3.如权利要求2所述的光学动作捕捉方法，其特征在于，所述根据检测的所述环境光光强，设定图像灰度阈值，包括：设定初始图像灰度阈值；当检测到环境光强度增强或降低时，对应调高或降低所述初始图像灰度阈值的数值。4.如权利要求3所述的光学动作捕捉方法，其特征在于，所述根据检测的所述环境光光强和所述图片的灰度信息，设定图像灰度阈值，包括：设定初始图像灰度阈值；当检测到环境光强度增强且所述图片的平均灰度增加时，则调高所述初始图像灰度阈值的数值。5.如权利要求3所述的光学动作捕捉方法，其特征在于，所述根据检测的所述环境光光强和所述图片的灰度信息，设定图像灰度阈值，包括：设定初始图像灰度阈值；当检测到环境光强度降低时，降低所述初始图像灰度阈值的数值；以及根据所述图片的平均灰度信息的变化，判断是否应降低所述初始图像灰度阈值的数值；若判断结果为否，则将所述初始图像灰度阈值的数值恢复至原始值。6.如权利要求3所述的光学动作捕捉方法，其特征在于，所述当检测到环境光强度降低时，降低所述初始图像灰度阈值的数值；以及根据所述图片的平均灰度信息的变化，判断是否应降低所述初始图像灰度阈值的数值，包括：当检测到环境光强度降低第一数值时，将所述初始图像灰度阈值降低第二数值；若在初始图像灰度阈值降低第二数值...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚劲，许秋子，
申请(专利权)人：深圳市瑞立视多媒体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44