基于人体骨骼运动捕捉的识别控制系统和方法技术方案

基于人体骨骼运动捕捉的识别控制系统和方法，涉及视觉技术领域，包括：运动捕捉模块、骨骼运动分析模块、融合模块和显示模块，通过设置运动捕捉模块捕捉人体的运动的图像数据，骨骼运动分析模块对捕捉的运动的图像数据分析提取得到骨骼运动线条数据，融合模块根据得到的骨骼运动线条数据对其中关键点进行实时追踪和三维模型实时融合，融合精度高，融合效果好，得到人体融合数据，显示模块采集人体融合数据并输出为图像数据，解决了目前动作捕捉技术不能与预设的模型进行准确的匹配，不能实时的在捕捉的同时将人体与预设的模型进行精确融合并实时显示的问题。

【技术实现步骤摘要】
基于人体骨骼运动捕捉的识别控制系统和方法
本专利技术涉及视觉
，具体涉及基于人体骨骼运动捕捉的识别控制系统和方法。
技术介绍
目前，随着技术的发展，运动捕捉技术已经在动画，电影，运动教学等领域得到了广泛的应用，运动捕捉技术是一种用于准确测量运动物体在三维空间运动状况的技术，它通过运动捕捉设备把运动物体的运动状况以数字的形式记录下来，然后使用计算机对运动数据进行处理，得到不同时间计量单位上物体的空间坐标，现有的动作捕捉技术在捕捉完成后需要进行后期处理后才能与预设的模型进行准确的匹配，不能实时的在捕捉的同时将人体与预设的模型进行融合。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了基于人体骨骼运动捕捉的识别控制系统和方法，通过设置运动捕捉模块捕捉人体的运动的图像数据，骨骼运动分析模块对捕捉的运动的图像数据分析提取得到骨骼运动线条数据，融合模块根据得到的骨骼运动线条数据对其中关键点进行实时追踪和三维模型实时融合，融合精度高，融合效果好，得到人体融合数据，显示模块采集人体融合数据并输出为图像数据，解决了目前动作捕捉技术不能与预设的模型进行准确的匹配，不能实时的在捕捉的同时将人体与预设的模型进行融合。基于人体骨骼运动捕捉的识别控制系统，包括：运动捕捉模块、骨骼运动分析模块、融合模块和显示模块；运动捕捉模块，用于捕捉人体的图像数据，对图像做预处理后发送到所述骨骼运动分析模块；骨骼运动分析模块，用于接收所述运动捕捉模块传输的图像数据，对图像数据进行处理得到人体关键点数据，根据人体关键点数据得到骨骼运动线条数据并进行关键点标记，将标记好的骨骼运动线条数据发送到所述融合模块；融合模块，用于接收骨骼运动分析模块发送的人体关键点数据，与数据库中数据进行融合得到人体融合数据，将得到的人体融合数据发送到显示模块；显示模块，用于接收所述融合模块传输的人体融合数据并进行显示。进一步的，所述运动捕捉模块包括运动捕捉器和预处理单元，所述运动捕捉器用于捕捉人体运动的图像数据，所述预处理单元用于对捕捉到的人体运动的图像数据进预处理，预处理的图像数据传输到所述骨骼运动分析模块，所述运动捕捉器包括但不限于Kinect设备。进一步的，所述预处理单元的预处理方式为进行归一化处理。进一步的，所述骨骼运动分析模块包括关键点检测单元和关键点标记单元，所述关键点检测单元用于检测捕获的人体图像数据并得到肢体和头部关键点数据，并将肢体和头部关键点数据输入关键点标记单元，关键点标记单元用于对肢体和头部关键点数据进行线条连接，得到骨骼运动线条数据，并对关键点进行标记，将标记完成的骨骼运动线条数据发送到所述融合模块。进一步的，所述融合模块包括采集单元、追踪单元、数据库、映射单元和数据输出单元，所述数据库用于存储预设的三维模型，所述采集单元用于采集骨骼运动分析模块生成的人体关键点数据，将采集到的骨骼运动线条数据输入到所述追踪单元，所述追踪单元用于对骨骼运动线条数据进行分析，并对其中标记的关键点进行追踪，将进行追踪的骨骼运动线条数据输入映射单元，所述映射单元根据所述数据库内部存储的三维模型与骨骼运动线条数据进行映射得到人体融合数据，并将人体融合数据输入所述数据输出单元，所述数据输出单元用于接收映射数据，将映射数据发送到所述显示模块。进一步的，所述数据库存储预设的三维模型包括但不限于立方体的三维模型、动物的三维模型、拟人化三维头像以及衣服三维模型。进一步的，所述显示模块包括接收端单元、图像处理单元和显示单元，所述接收端单元用于接收所述融合模块发送的人体融合数据，将人体融合数据输入所述图像处理单元，所述图像处理单元用于处理人体融合数据处理成图像数据，并输入到所述显示单元，所述显示单元用于接收图像数据，以图像的形式进行展示。进一步的，所述显示单元为显示器、VR设备、AR设备或投影设备中任一种。第二方面，本专利技术实施例提供基于人体骨骼运动捕捉的识别控制方法，包括以下步骤：S1，人体数据捕捉，运动捕捉器捕捉人体运动的图像数据，预处理单元对捕捉到的人体运动的图像数据进预处理，预处理的图像数据传输到关键点检测单元；S2，关键点数据采集，关键点检测单元检测捕获的人体图像数据并得到肢体和头部关键点数据，并将肢体和头部关键点数据输入关键点标记单元，关键点标记单元对肢体和头部关键点数据进行线条连接，得到骨骼运动线条数据，并对关键点进行标记，将标记完成的骨骼运动线条数据发送到采集单元；S3，数据融合，采集单元采集关键点标记单元生成的人体关键点数据，将采集到的骨骼运动线条数据输入到追踪单元，追踪单元对骨骼运动线条数据进行分析，并对其中标记的关键点进行追踪，将进行追踪的骨骼运动线条数据输入映射单元，映射单元根据数据库内部存储的三维模型与骨骼运动线条数据进行映射得到人体融合数据，并将人体融合数据输入数据输出单元，数据输出单元接收映射数据，将映射数据发送到接收端单元；S4，结果输出，接收端单元接收数据输出单元发送的人体融合数据，将人体融合数据输入图像处理单元，图像处理单元处理人体融合数据处理成图像数据，并输入到显示单元，显示单元接收图像数据，以图像的形式进行展示。本专利技术实施例提供的上述技术方案的有益效果至少包括：本专利技术通过设置运动捕捉模块捕捉人体的运动的图像数据，骨骼运动分析模块对捕捉的运动的图像数据分析提取得到骨骼运动线条数据，融合模块根据得到的骨骼运动线条数据对其中关键点进行实时追踪和三维模型实时融合，融合精度高，融合效果好，得到人体融合数据，显示模块采集人体融合数据并输出为图像数据，解决了目前动作捕捉技术不能与预设的模型进行准确的匹配，不能实时的在捕捉的同时将人体与预设的模型进行融合并实时显示的问题。本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。附图说明附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1为本专利技术实施例公开的基于人体骨骼运动捕捉的识别控制系统结构示意图；图2为本专利技术实施例公开的基于人体骨骼运动捕捉的识别控制方法流程示意图。附图标记：100-运动捕捉模块；101-运动捕捉器；102-预处理单元；200-骨骼运动分析模块；201-关键点检测单元；202-关键点标记单元；300-融合模块；301-采集单元；302-追踪单元；303-数据库；304-映射单元；305-数据输出单元；400-显示模块；401-接收端单元；402-图像处理单元；403-显示单元。具体实施例下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于人体骨骼运动捕捉的识别控制系统，其特征在于，包括：运动捕捉模块、骨骼运动分析模块、融合模块和显示模块；/n运动捕捉模块，用于捕捉人体的图像数据，对图像做预处理后发送到所述骨骼运动分析模块；/n骨骼运动分析模块，用于接收所述运动捕捉模块传输的图像数据，对图像数据进行处理得到人体关键点数据，根据人体关键点数据得到骨骼运动线条数据并进行关键点标记，将标记好的骨骼运动线条数据发送到所述融合模块；/n融合模块，用于接收骨骼运动分析模块发送的人体关键点数据，与数据库中数据进行融合得到人体融合数据，将得到的人体融合数据发送到显示模块；/n显示模块，用于接收所述融合模块传输的人体融合数据并进行显示。/n

【技术特征摘要】
1.基于人体骨骼运动捕捉的识别控制系统，其特征在于，包括：运动捕捉模块、骨骼运动分析模块、融合模块和显示模块；
运动捕捉模块，用于捕捉人体的图像数据，对图像做预处理后发送到所述骨骼运动分析模块；
骨骼运动分析模块，用于接收所述运动捕捉模块传输的图像数据，对图像数据进行处理得到人体关键点数据，根据人体关键点数据得到骨骼运动线条数据并进行关键点标记，将标记好的骨骼运动线条数据发送到所述融合模块；
融合模块，用于接收骨骼运动分析模块发送的人体关键点数据，与数据库中数据进行融合得到人体融合数据，将得到的人体融合数据发送到显示模块；
显示模块，用于接收所述融合模块传输的人体融合数据并进行显示。


2.如权利要求1所述的基于人体骨骼运动捕捉的识别控制系统，其特征在于，所述运动捕捉模块包括运动捕捉器和预处理单元，所述运动捕捉器用于捕捉人体运动的图像数据，所述预处理单元用于对捕捉到的人体运动的图像数据进预处理，预处理的图像数据传输到所述骨骼运动分析模块，所述运动捕捉器包括但不限于Kinect设备。


3.如权利要求2所述的基于人体骨骼运动捕捉的识别控制系统，其特征在于，所述预处理单元的预处理方式为进行归一化处理。


4.如权利要求1所述的基于人体骨骼运动捕捉的识别控制系统，其特征在于，所述骨骼运动分析模块包括关键点检测单元和关键点标记单元，所述关键点检测单元用于检测捕获的人体图像数据并得到肢体和头部关键点数据，并将肢体和头部关键点数据输入关键点标记单元，关键点标记单元用于对肢体和头部关键点数据进行线条连接，得到骨骼运动线条数据，并对关键点进行标记，将标记完成的骨骼运动线条数据发送到所述融合模块。


5.如权利要求1所述的基于人体骨骼运动捕捉的识别控制系统，其特征在于，所述融合模块包括采集单元、追踪单元、数据库、映射单元和数据输出单元，所述数据库用于存储预设的三维模型，所述采集单元用于采集骨骼运动分析模块生成的人体关键点数据，将采集到的骨骼运动线条数据输入到所述追踪单元，所述追踪单元用于对骨骼运动线条数据进行分析，并对其中标记的关键点进行追踪，将进行追踪的骨骼运动线条数据输入映射单元，所述映射单元根据所述数据库内部存储的三维模型与骨骼运动线条数据进行映射得到人体融合数据，...

【专利技术属性】
技术研发人员：周安斌，汤祯科，孙斌，宋健健，
申请(专利权)人：山东金东数字创意股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37