基于视频的人体运动分析

发布时间：2017-04-17 20:11

  本文关键词：基于视频的人体运动分析，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 人体运动分析一直是多个学科领域中的重要研究问题，，在生物医学、虚拟现实、机器人技术、安全监控等领域有着广泛的应用。本文的研究对象是基于视频的人体运动分析即在视频序列中对人体的运动进行跟踪，捕捉和分析。人体运动属于非刚体运动的范畴，具有高度的非线性特点，利用视频进行人体运动分析，有着极大的研究价值和现实应用前景。 利用视频进行人体运动分析一直以来都是研究者所面临的难题，尽管如此，还是有不少研究者提出了相应的部分解决办法。本文介绍了目前基于视频的人体运动分析中所存在的问题。同时将目前的研究工作划分为基于特征和基于模型这两种不同的方法，并以此为线索回顾了解决该问题的一般思路与框架，并就这二类方法作了科学的比较。 本文对两类不同单目视频中的人体运动跟踪问题进行了研究。第一类视频的研究对象是在实验室环境下穿着紧身衣、用MLD(Moving Light Display)标注关节点的人体所作的步行运动。我们采用基于特征的方法对人体进行了跟踪。本文提出使用相关模板的方法检测特征，实验表明该方法可有效检测特征。传统方法中跟踪特征往往使用一种模式，而本文在分析人体运动特点基础上，利用人体的结构约束条件结合人体不同部分的运动特性，对人体不同部分采用不同的跟踪策略。实验表明，利用该方法在无遮挡情况下，可以较好的跟踪人体的肢体运动。在第二类视频中，我们对身着普通服装的人体步行运动进行了研究。对这类视频我们采取了基于模型的研究方法。首先讨论了对于视频的预处理以及全身运动的跟踪问题。接着构建了人体腿部的二维模型。然后通过搜索一组参数使得合成数据与实际图象数据最为相似的方法，来跟踪腿部运动。模型跟踪中如何在参数空间中搜索有效参数一直是一个难题，传统方法一般通过优化的方法加以解决，而本文在跟踪过程中，逐个分析各参数的求解，降低了参数空间的维数，使得计算更为简单有效。此外通过定义合适的相似度函数提高了在遮挡情况下跟踪的准确性。实验表明，该方法可以很好的跟踪步行人体的腿部运动，并可以克服一定的遮挡现象。
【关键词】：运动跟踪 视频处理 非刚体运动
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2003
【分类号】：R-39
【目录】：

• 第一章 绪论7-10
• §1．1 人体运动分析简介7
• §1．2 人体运动分析的应用和研究意义7-9
• §1．3 本文的主要工作9-10
• 第二章 基本运动分析方法10-17
• §2．1 引言10
• §2．2 刚体运动与非刚体运动10-11
• §2．3 运动分析技术概述11-12
• §2．4 基于光流的运动分析技术12-14
• §2．5 基于特征的运动分析技术14-17
• 第三章 现有的人体运动分析方法17-23
• §3．1 简介17-18
• §3．2 基于特征的人体运动运动分析技术18-19
• §3．3 基于模型的人体运动运动分析技术19-22
• §3．4 两种方法的比较22-23
• 第四章 基于MLD的人体运动跟踪23-35
• §4．1 简介23-24
• §4．2 人体的基本结构约束24-25
• §4．3 特征定义与检测25-26
• §4．4 特征运动跟踪与预测26-29
• §4．5 实验结果与分析29-35
• 第五章 人体全身及腿部运动跟踪35-47
• §5．1 简介35
• §5．2 前景提取35-36
• §5．3 基于数学形态学的处理36-38
• §5．4 区域提取38-39
• §5．5 人体腿部模型定义39-40
• §5．6 人体腿部模型跟踪40-44
• §5．7 实验结果与分析44-47
• 第六章 结论与展望47-49
• §6．1 结论47
• §6．2 展望47-49
• 参考文献49-52
• 致谢52

【引证文献】

中国博士学位论文全文数据库 前3条

1 赵凌燕;人体步态模型实验研究[D];哈尔滨工程大学;2008年

2 江焯林;基于计算机视觉的人体动作检测和识别方法研究[D];华南理工大学;2010年

3 林逸峰;基于计算机视觉的人体检测和人脸识别[D];吉林大学;2012年

中国硕士学位论文全文数据库 前9条

1 王松;基于视频的大鼠肢体运动分析[D];浙江大学;2011年

2 王红梅;基于视频的人体检测与计数技术研究[D];四川师范大学;2011年

3 魏娟丽;基于视频序列的人体运动分析系统的研究与实现[D];西北大学;2004年

4 赵凌燕;人行走过程中骨盆三维运动轨迹的实验研究[D];哈尔滨工程大学;2006年

5 俞志伟;双足机器人仿生机构设计与运动仿真[D];哈尔滨工程大学;2006年

6 高枝宝;基于视频的行人流量检测研究[D];四川大学;2006年

7 郝艳;举重运动图像序列中人体关节点的识别与跟踪[D];广西师范大学;2006年

8 袁静;动目标的提取分析与研究[D];西安电子科技大学;2007年

9 徐恩平;基于视频序列的人体运动功能分析[D];华中科技大学;2007年

  本文关键词：基于视频的人体运动分析，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：314225