一种多摄像头测量的人体动作描述方法技术

本发明专利技术公开了一种多摄像头测量的人体动作描述方法，包括采用多摄像头系统采集多组人体动作图像；根据同组摄像头相同帧数的帧图像对每一个关节单关节位置进行识别，基于三维坐标变动像素和变动比例生成人体单关节运动三维描述；将所有人体单关节运动三维描述进行融合，得到人体动作三维描述。本发明专利技术通过多组按照上述方法布置的摄像头，能够得到人体动作的三维描述，同时通过同一组摄像头采用多个摄像头的方式可以提高度量的准确度，采用标尺测量的方式计算摄像头组关联系数使两组摄像头的视场度量得到了统一，也使得三维描述更具有精确性，对两个视场的原点进行标定，以像素偏移量作为三维描述的坐标值使三维描述也具有了坐标值的统一性。坐标值的统一性。坐标值的统一性。

【技术实现步骤摘要】
一种多摄像头测量的人体动作描述方法


[0001]本专利技术涉及人体动作描述
，具体涉及一种多摄像头测量的人体动作描述方法。

技术介绍

[0002]现有的人体动作识别系统主要通过对视频或图像进行人体模型训练，从而进行二维的人体动作描述，存在二维形变导致的动作描述误差过大以及没有准确第三维度量描述的问题。

技术实现思路

[0003]针对现有技术中的上述不足，本专利技术提供了一种多摄像头测量的人体动作描述方法。
[0004]为了达到上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案为：
[0005]一种多摄像头测量的人体动作描述方法，包括以下步骤：
[0006]采用多摄像头系统采集多组人体动作图像；
[0007]根据同组摄像头相同帧数的帧图像对每一个关节单关节位置进行识别，基于三维坐标变动像素和变动比例生成人体单关节运动三维描述；
[0008]将所有人体单关节运动三维描述进行融合，得到人体动作三维描述。
[0009]进一步地，所述多摄像头系统具体包括：
[0010]两组呈正交夹角的摄像头，每一组摄像头包括至少一部摄像机，用于采集一个摄像平面的人体运动图像。
[0011]进一步地，至少一组摄像头的摄像平面与水平平面8的夹角为0度至15度。
[0012]进一步地，每一组摄像头包括至少两部摄像机，同组内各部摄像机的镜头轴线平行且摄像头朝向一致，同组内各部摄像机在同一摄像平面内摄像头的摄像焦距一致，摄像头间的距离配置为在摄像头的镜头轴线垂直朝向最大距离内平均分布，并使摄像头分布于与摄像头的镜头轴线垂直且处于摄像平面内的同一直线。
[0013]进一步地，所述采用多摄像头系统采集多组人体动作图像包括：
[0014]获取每一组摄像头的摄像平面与被监控区域水平平面的夹角；或
[0015]获取每一组摄像头的摄像平面与过监控区域中心点与监控区域长轴垂直且与水平平面垂直的垂直平面的夹角。
[0016]进一步地，所述采用多摄像头系统采集多组人体动作图像之前包括：
[0017]采用标准启动时间法对多摄像头系统进行摄像时间同步，并在监控区域的中心点设置具有两个垂直的相等边且两条边分别平行于两个摄像头组的镜头轴线的标尺物；
[0018]分别在两组摄像头的中心摄像头的监控视场内测量标尺物的两个相等的边的像素数，以该像素数的比值作为摄像头组关联系数；并记录标尺物的两条垂直边的交叉点坐标，分别作为两组摄像头的视场原点。
[0019]进一步地，所述根据同组摄像头相同帧数的帧图像对每一个关节单关节位置进行识别，基于三维坐标变动像素和变动比例生成人体单关节运动三维描述，具体包括以下步骤：
[0020]以间隔相同帧数的两帧的单关节位置像素位移作为动作主描述因素，将人体关节位置像素位移按照同一摄像头组中多部摄像机的相同帧数帧的像素位移进行平均，按照摄像头组轴线与水平面的夹角进行区分，确定夹角小于45度的摄像头组的像素坐标和夹角大于或等于45度的摄像头组的像素坐标；
[0021]利用摄像头组关联系数对夹角大于或等于45度的摄像头组的像素坐标进行修正，确定夹角大于或等于45度的摄像头组的修正像素坐标；
[0022]将夹角小于45度的摄像头组的像素坐标与夹角大于或等于45度的摄像头组的修正像素坐标进行融合，得到摄像头组的三维坐标；
[0023]将同组摄像头的三维坐标进行平均，得到人体单关节运动起始点的三维坐标；
[0024]选取各组摄像头的相同帧，根据起始帧的两个关节点的像素距离确定人体单关节运动的单关节终止点的标准位移；
[0025]选取各组摄像头的相同帧，根据起始帧的单关节起始点到单关节终止点的像素距离确定人体单关节运动的单关节终止点的像素位移；
[0026]根据人体关节点编号、人体运动起始时间点、人体运动终止时间点、人体单关节运动起始点的三维坐标、人体单关节运动的单关节终止点的标准位移和人体单关节运动的单关节终止点的像素位移生成人体单关节运动三维描述。
[0027]进一步地，所述人体单关节运动三维描述具体表示为：
[0028]A(K0,t0,
△
t):{K0,t0,
△
t,(X0,Y0,Z0),(
△
STDX,
△
STDY,
△
STDZ),(
△
X,
△
Y,
△
Z)}
[0029]其中，A(K0,t0,
△
t)表示人体关节点K0从起始时间点t0运动至终止时间点
△
t的三维描述，(X0,Y0,Z0)表示人体单关节运动起始点的三维坐标，(
△
STDX,
△
STDY,
△
STDZ)表示人体单关节运动的单关节终止点的标准位移，(
△
X,
△
Y,
△
Z)表示人体单关节运动的单关节终止点的像素位移。
[0030]进一步地，所述将所有人体单关节运动三维描述进行融合，得到人体动作三维描述，具体包括：
[0031]基于每个基础动作的起始时间点，根据人体动作包含各个关节点的人体单关节运动三维描述，生成各个时间点的人体基础动作三维描述；
[0032]根据人体动作各个时间点的人体基础动作三维描述，重组得到人体动作三维描述。
[0033]进一步地，所述人体动作三维描述具体表示为：
[0034]Act(t0)：{ActBase(t0),ActBase(t1),...,ActBase(t
n
)}
[0035]其中，Act(t0)表示人体动作三维描述，ActBase(t0)表示起始时间点t0的人体基础动作三维描述，ActBase(t1)表示起始时间点t1的人体基础动作三维描述，ActBase(t
n
)表示起始时间点t
n
的人体基础动作三维描述。
[0036]本专利技术具有以下有益效果：
[0037]通过多组按照上述方法布置的摄像头，能够得到人体动作的三维描述，同时通过
同一组摄像头采用多个摄像头的方式可以提高度量的准确度，采用标尺测量的方式计算摄像头组关联系数使两组摄像头的视场度量得到了统一，也使得三维描述更具有精确性，对两个视场的原点进行标定，以像素偏移量作为三维描述的坐标值使三维描述也具有了坐标值的统一性。
附图说明
[0038]图1为本专利技术中一种多摄像头测量的人体动作描述方法的流程示意图；
[0039]图2为本专利技术中一种实施例的多摄像头系统结构示意图；
[0040]图3为本专利技术中另一种实施例的多摄像头系统结构示意图。
具体实施方式
[0041]下面对本专利技术的具体实施方式进行描述，以便于本
的技术人员理解本专利技术，但应该清楚，本专利技术不限于具体实施方式的范围，对本
的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多摄像头测量的人体动作描述方法，其特征在于，包括以下步骤：采用多摄像头系统采集多组人体动作图像；根据同组摄像头相同帧数的帧图像对每一个关节单关节位置进行识别，基于三维坐标变动像素和变动比例生成人体单关节运动三维描述；将所有人体单关节运动三维描述进行融合，得到人体动作三维描述。2.根据权利要求1所述的一种多摄像头测量的人体动作描述方法，其特征在于，所述多摄像头系统具体包括：两组呈正交夹角的摄像头，每一组摄像头包括至少一部摄像机，用于采集一个摄像平面的人体运动图像。3.根据权利要求2所述的一种多摄像头测量的人体动作描述方法，其特征在于，至少一组摄像头的摄像平面与水平平面8的夹角为0度至15度。4.根据权利要求2所述的一种多摄像头测量的人体动作描述方法，其特征在于，每一组摄像头包括至少两部摄像机，同组内各部摄像机的镜头轴线平行且摄像头朝向一致，同组内各部摄像机在同一摄像平面内摄像头的摄像焦距一致，摄像头间的距离配置为在摄像头的镜头轴线垂直朝向最大距离内平均分布，并使摄像头分布于与摄像头的镜头轴线垂直且处于摄像平面内的同一直线。5.根据权利要求1所述的一种多摄像头测量的人体动作描述方法，其特征在于，所述采用多摄像头系统采集多组人体动作图像包括：获取每一组摄像头的摄像平面与被监控区域水平平面的夹角；或获取每一组摄像头的摄像平面与过监控区域中心点与监控区域长轴垂直且与水平平面垂直的垂直平面的夹角。6.根据权利要求1所述的一种多摄像头测量的人体动作描述方法，其特征在于，所述采用多摄像头系统采集多组人体动作图像之前包括：采用标准启动时间法对多摄像头系统进行摄像时间同步，并在监控区域的中心点设置具有两个垂直的相等边且两条边分别平行于两个摄像头组的镜头轴线的标尺物；分别在两组摄像头的中心摄像头的监控视场内测量标尺物的两个相等的边的像素数，以该像素数的比值作为摄像头组关联系数；并记录标尺物的两条垂直边的交叉点坐标，分别作为两组摄像头的视场原点。7.根据权利要求1所述的一种多摄像头测量的人体动作描述方法，其特征在于，所述根据同组摄像头相同帧数的帧图像对每一个关节单关节位置进行识别，基于三维坐标变动像素和变动比例生成人体单关节运动三维描述，具体包括以下步骤：以间隔相同帧数的两帧的单关节位置像素位移作为动作主描述因素，将人体关节位置像素位移按照同一摄像头组中多部摄像机的相同帧数帧的像素位移进行平均，按照摄像头组轴线与水平面的夹角进行区分，确定夹角小于45度的摄像头组的像素坐标和夹角大于或等于45度的摄像头组的像素坐标；利用摄像头组关联系数对夹角大于或等于45度的摄像头组的像素坐标进行修正，确定夹角大于或等于45度的摄像头组的修正像素坐标；将夹角小于45度的摄像头组的像素坐标与夹角大于或等于45度的摄像头组的修正像素坐标进行融合，得到摄像头组...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙纳新，王海波，席宇伟，卢权，付康民，王立斌，杨晓光，段轶男，张立东，李贺，
申请(专利权)人：国能绥中发电有限责任公司北京智仁信业技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：