人体检测方法、人体检测装置及计算机可读存储媒体制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种人体检测方法、人体检测装置及计算机可读存储媒体。所述方法包括：取得关联于人体的多个影像帧；在各影像帧中检测多个关节坐标，并据以找出多个特定影像帧；取得人体在各特定影像帧中对应的影像区域高度；取得第一关节点在各特定影像帧中的第一关节坐标；取得第二关节点在各特定影像帧中的第二关节坐标；基于人体的高度、各特定影像帧中的影像区域高度、第一关节坐标及第二关节坐标估计第一关节点及第二关节点之间的实际长度。藉此，可让后续对人体进行的各种运动检测更为精准，进而提升检测的效果。进而提升检测的效果。进而提升检测的效果。

【技术实现步骤摘要】
人体检测方法、人体检测装置及计算机可读存储媒体


[0001]本专利技术涉及一种影像分析技术，且尤其涉及一种基于影像进行的人体检测方法、人体检测装置及计算机可读存储媒体。

技术介绍

[0002]在现代社会中，通过特殊的仪器对用户进行运动检测的技术已相当常见。例如，现有技术中已提出在取得用户运动过程的影像后，通过对这些影像进行分析来取得对应的运动数据的技术手段。
[0003]在一些情境中，若能通过影像分析的技术估计用户某些关节点之间的实际长度，应可进一步提升所取得的运动数据的准确性并增加所计算运动数据的多样性。因此，对于本领域技术人员而言，如何设计一种可通过影像分析技术精确估计某些关节点之间的实际长度的机制，实为一项重要议题。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术提供一种人体检测方法、人体检测装置及计算机可读存储媒体，其可用于解决上述技术问题。
[0005]本专利技术提供一种人体检测方法，适于一人体检测装置，包括：取得关联于一人体的多个影像帧；在各影像帧中检测人体的多个关节坐标，并据以在所述多个影像帧中找出多个特定影像帧，其中人体在各特定影像帧中经判定为处于一特定姿势；取得人体在各特定影像帧中对应的一影像区域高度；取得人体的一第一关节点在各特定影像帧中的一第一关节坐标；取得人体的一第二关节点在各特定影像帧中的一第二关节坐标；基于人体的高度、各特定影像帧中的影像区域高度、第一关节坐标及第二关节坐标估计第一关节点及第二关节点之间的一实际长度。
[0006]本专利技术提供一种人体检测装置，包括取像电路及处理器。取像电路用以取得关联于一人体的多个影像帧。处理器耦接取像电路，并经配置以执行：在各影像帧中检测人体的多个关节坐标，并据以在所述多个影像帧中找出多个特定影像帧，其中人体在各特定影像帧中经判定为处于一特定姿势；取得人体在各特定影像帧中对应的一影像区域高度；取得人体的一第一关节点在各特定影像帧中的一第一关节坐标；取得人体的一第二关节点在各特定影像帧中的一第二关节坐标；基于人体的高度、各特定影像帧中的影像区域高度、第一关节坐标及第二关节坐标估计第一关节点及第二关节点之间的一实际长度。
[0007]本专利技术提供一种计算机可读存储媒体，计算机可读存储媒体记录一可执行计算机程序，可执行计算机程序由一人体检测装置加载以执行以下步骤：在各影像帧中检测人体的多个关节坐标，并据以在所述多个影像帧中找出多个特定影像帧，其中人体在各特定影像帧中经判定为处于一特定姿势；取得人体在各特定影像帧中对应的一影像区域高度；取得人体的一第一关节点在各特定影像帧中的一第一关节坐标；取得人体的一第二关节点在各特定影像帧中的一第二关节坐标；基于人体的高度、各特定影像帧中的影像区域高度、第
一关节坐标及第二关节坐标估计第一关节点及第二关节点之间的一实际长度。
附图说明
[0008]包含附图以便进一步理解本专利技术，且附图并入本说明书中并构成本说明书的一部分。附图说明本专利技术的实施例，并与描述一起用于解释本专利技术的原理。
[0009]图1是依据本专利技术的实施例绘示的人体检测装置示意图。
[0010]图2是依据本专利技术的实施例绘示的人体检测方法流程图。
[0011]图3A至图3C是依据本专利技术的实施例绘示的对影像帧进行分析的示意图。
[0012]图4是依据本专利技术的实施例绘示的判断判断人体执行特定动作的流程图。
[0013]图5是依据本专利技术的实施例绘示的应用情境图。
[0014]图6是依据图5绘示的姿势变化信号示意图。
[0015]图7是依据本专利技术的实施例绘示的取得二维运动速度的方法流程图。
[0016]图8是依据本专利技术的实施例绘示的估计三维运动速度的流程图。
具体实施方式
[0017]现将详细地参考本专利技术的示范性实施例，示范性实施例的实例说明于附图中。只要有可能，相同组件符号在图式和描述中用来表示相同或相似部分。
[0018]请参照图1，其是依据本专利技术的实施例绘示的人体检测装置示意图。在不同的实施例中，人体检测装置100可实现为各式电子装置，例如各式智能型装置/计算机装置等，包括但不限于此智能型手机、平板计算机、笔记本电脑、智能眼镜、摄相机等。
[0019]在图1中，人体检测装置100包括取像电路102及处理器104。取像电路102可以是任何具有电荷耦合组件(Charge coupled device，CCD)摄像头、互补式金氧半晶体管(Complementary metal oxide semiconductor transistors，CMOS)摄像头，或红外线摄像头的摄像机。
[0020]处理器104耦接于取像电路102，并可为一般用途处理器、特殊用途处理器、传统的处理器、数字信号处理器、多个微处理器(microprocessor)、一个或多个结合数字信号处理器核心的微处理器、控制器、微控制器、特殊应用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可程序门阵列电路(Field Programmable Gate Array，FPGA)、任何其他种类的集成电路、状态机、基于进阶精简指令集机器(Advanced RISC Machine，ARM)的处理器以及类似品。
[0021]在本专利技术的实施例中，处理器104可存取特定的模块、程序代码来实现本专利技术提出的人体检测方法。概略而言，本专利技术的方法可用于估计人体A上第一关节点(例如腕关节)及第二关节点(例如肩关节)之间的实际长度，藉以利于进行后续的运动检测(例如俯卧撑)。在其他实施例中，可藉由估计其他第一与第二关节点之间的实际长度，以用于其他的运动检测，例如髋关节或肩关节与踝关节之间的长度用于深蹲、肩关节与髋关节之间的长度用于仰卧起坐、肘关节与肩关节之间的长度用于引体向上，但可不限于此。以下将详述本专利技术方法的细节。
[0022]请参照图2，其是依据本专利技术的实施例绘示的人体检测方法流程图。本实施例的方法可由图1的人体检测装置100执行，以下即搭配图1所示的组件说明图2各步骤的细节。
[0023]首先，在步骤S210中，取像电路102取得关联于人体A的多个影像帧。在一实施例中，所述人体A例如是待由人体检测装置100进行检测的用户的身体，而取像电路102例如可依据对应的取像帧率来对人体A拍摄数张影像作为所述多个影像帧，但可不限于此。
[0024]在一实施例中，人体检测装置100例如可固定地设置于某个位置，而所述用户可自行移动至取像电路102当下的取像范围内，以让取像电路102取得所述多个影像帧，但可不限于此。
[0025]之后，在步骤S220中，处理器104在各影像帧中检测人体A的多个关节坐标，并据以在所述多个影像帧中找出多个特定影像帧。
[0026]在一实施例中，处理器104可将所述多个影像帧的其中之一(下称第一影像帧)输入经预训练的至少一人体检测模型(其例如是各式神经网络/深度学习模型)，其中所述至少一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种人体检测方法，适于人体检测装置，其特征在于，包括：取得关联于人体的多个影像帧；在各所述影像帧中检测所述人体的多个关节坐标，并据以在所述多个影像帧中找出多个特定影像帧，其中所述人体在各所述特定影像帧中经判定为处于特定姿势；取得所述人体在各所述特定影像帧中对应的影像区域高度；取得所述人体的第一关节点在各所述特定影像帧中的第一关节坐标；取得所述人体的第二关节点在各所述特定影像帧中的第二关节坐标；基于所述人体的高度、各所述特定影像帧中的所述影像区域高度、所述第一关节坐标及所述第二关节坐标估计所述第一关节点及所述第二关节点之间的实际长度。2.根据权利要求1所述的方法，其中在各所述影像帧中检测所述人体的所述多个关节坐标，并据以在所述多个影像帧中找出所述多个特定影像帧的步骤包括：将所述多个影像帧的第一影像帧输入经预训练的至少一人体检测模型，其中所述至少一人体检测模型检测所述人体在所述第一影像帧中的所述多个关节坐标，并据以输出所述人体在所述第一影像帧中处于所述特定姿势的概率；反应于判定所述概率高于概率门限值，判定所述第一影像帧属于所述多个特定影像帧；反应于判定所述概率不高于所述概率门限值，判定所述第一影像帧不属于所述多个特定影像帧。3.根据权利要求1所述的方法，在基于所述人体的所述高度、各所述特定影像帧中的所述影像区域高度、所述第一关节坐标及所述第二关节坐标估计所述第一关节点及所述第二关节点之间的所述实际长度的步骤之前，所述方法还包括：取得所述多个特定影像帧在所述多个影像帧中所占据的特定比例；反应于判定所述特定比例高于比例门限值，基于所述人体的所述高度、各所述特定影像帧中的所述影像区域高度、所述第一关节坐标及所述第二关节坐标估计所述第一关节点及所述第二关节点之间的所述实际长度。4.根据权利要求3所述的方法，其中所述多个影像帧包括第i个影像帧至第i+N
‑
1个影像帧，且所述方法还包括：反应于判定所述特定比例未高于所述比例门限值，基于第i+1个影像帧至第i+N个影像帧重新判定所述多个特定影像帧，其中N为正整数。5.根据权利要求1所述的方法，其中基于所述人体的所述高度、各所述特定影像帧中的所述影像区域高度、所述第一关节坐标及所述第二关节坐标估计所述第一关节点及所述第二关节点之间的所述实际长度的步骤包括：取得各所述特定影像帧中的所述影像区域高度的平均高度；取得各所述特定影像帧中的所述第一关节坐标的第一平均坐标；取得各所述特定影像帧中的所述第二关节坐标的第二平均坐标；基于所述人体的所述高度、所述平均高度、所述第一平均坐标、所述第二平均坐标估计所述第一关节点及所述第二关节点之间的所述实际长度。6.根据权利要求5所述的方法，其中所述第一关节点及所述第二关节点之间的所述实际长度表征为：
，其中P1
av
为所述第一平均坐标，P2
av
为所述第二平均坐标，H
av
为所述平均高度，UH为所述人体的所述高度，D(P1
av
,P2
av
)为所述第一平均坐标及所述第二平均坐标之间的距离。7.根据权利要求1所述的方法，其中在基于所述人体的所述高度、各所述特定影像帧中的所述影像区域高度、所述第一关节坐标及所述第二关节坐标估计所述第一关节点及所述第二关节点之间的所述实际长度的步骤之后，还包括：反应于判定所述人体执行一次的特定动作，取得所述人体执行所述次的所述特定动作的二维运动速度；分别取得所述第一关节点及所述第二关节点在所述人体执行所述次的所述特定动作时的第一初始坐标及第二初始坐标；基于所述第一初始坐标、所述第二初始坐标、所述二维运动速度及所述实际长度估计所述人体执行所述特定动作的三维运动速度。8.根据权利要求7所述的方法，其中取得所述人体执行所述次的所述特定动作的所述二维运动速度的步骤包括：取得所述人体执行所述次特定动作的姿势变化信号区段；在所...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑良健，池昊颐，王恩慈，
申请(专利权)人：博晶医电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：