【摘要】：為了生成靜態(tài)圖像中人體的輪廓線,提出了一種基于骨架匹配的輪廓線提取方法。在圖像中找到可以表征人體骨架的骨架關(guān)鍵點,通過骨架關(guān)鍵點,利用圖像中各像素點所包含的邊緣信息,結(jié)合人體形態(tài)學(xué)先驗知識,構(gòu)建了隱馬爾科夫模型來匹配人體上對應(yīng)骨架關(guān)鍵點的邊緣關(guān)鍵點,少量的邊緣關(guān)鍵點即可生成人體大致輪廓。利用Hermite插值方法連接邊緣關(guān)鍵點獲取人體輪廓線。通過相關(guān)實驗結(jié)果表明,提出的方法在較為簡單的場景中可以提取出靜態(tài)圖像中人體輪廓,獲得的輪廓也符合人體形狀先驗。與已有的方法相比,在速度上有了很大的提高,并在一些較為復(fù)雜的場景中取得了更好的效果。
【圖文】：

第29卷第11期Vol.29No.112017年11月張遠,等:基于骨架匹配的人體輪廓線提取Nov.,2017http:∥www.china-simulation.com2777點，如圖2(b)中灰色點所示，采樣點的個數(shù)和對應(yīng)這段骨架的長度成正比關(guān)系，骨架越長，對應(yīng)的采樣點個數(shù)也就越多。圖2(b)中藍色點代表骨架關(guān)鍵點對應(yīng)的邊緣關(guān)鍵點，灰色線段表示骨架，，藍色線段代表對應(yīng)骨架的人體輪廓，黃色線段表示骨架關(guān)鍵點和邊緣關(guān)鍵點之間的對應(yīng)關(guān)系。圖1基于骨架匹配的人體輪廓線提取流程圖Fig.1Procedureforhumancontourextractionbasedonskeletonmatching(a)人體骨架模型(b)骨架關(guān)鍵點和邊緣關(guān)鍵點對應(yīng)示意圖圖2人體結(jié)構(gòu)示意圖Fig.2Visualizationforhumanstructure由于邊緣關(guān)鍵點存在于通過骨架關(guān)鍵點的骨架垂線方向，因此在尋找對應(yīng)骨架關(guān)鍵點的邊緣關(guān)鍵點時，可以在對應(yīng)垂線方向上的像素點中進行一維搜索，搜索范圍也可以由人體形態(tài)學(xué)先驗中人體身高和部位寬度之間的關(guān)系[21]所確定，比如右后臂寬度的估計值為0.0608*height。接下來的邊緣關(guān)鍵點匹配模型適用于除頭部和肩部以外的所有人體部位。2.2邊緣關(guān)鍵點匹配準則得到骨架關(guān)鍵點后，本文提出了一種邊緣關(guān)鍵點匹配模型，用于估計對應(yīng)骨架關(guān)鍵點的邊緣關(guān)鍵點。目標是在圖像中尋找一條近似平行于骨架的具有較強邊緣的輪廓，因此選擇對應(yīng)骨架關(guān)鍵點的邊緣關(guān)鍵點的依據(jù)來源于像素點的邊緣強度信息和此部位對應(yīng)的骨架方向等。上一節(jié)中，通過在骨架垂線方向上的一維搜索，對每一個骨架關(guān)鍵點si，都得到了一組對應(yīng)的候選邊緣關(guān)鍵點集Pi。本文采用sobel算子計算灰度圖像中每一個候選邊緣關(guān)鍵點的邊緣梯度大小I，這個值越大，代表這個點的邊緣效應(yīng)越大，即ds越趨于1。11sIde(2)在人體的

第29卷第11期Vol.29No.112017年11月張遠,等:基于骨架匹配的人體輪廓線提取Nov.,2017http:∥www.china-simulation.com2777點，如圖2(b)中灰色點所示，采樣點的個數(shù)和對應(yīng)這段骨架的長度成正比關(guān)系，骨架越長，對應(yīng)的采樣點個數(shù)也就越多。圖2(b)中藍色點代表骨架關(guān)鍵點對應(yīng)的邊緣關(guān)鍵點，灰色線段表示骨架，藍色線段代表對應(yīng)骨架的人體輪廓，黃色線段表示骨架關(guān)鍵點和邊緣關(guān)鍵點之間的對應(yīng)關(guān)系。圖1基于骨架匹配的人體輪廓線提取流程圖Fig.1Procedureforhumancontourextractionbasedonskeletonmatching(a)人體骨架模型(b)骨架關(guān)鍵點和邊緣關(guān)鍵點對應(yīng)示意圖圖2人體結(jié)構(gòu)示意圖Fig.2Visualizationforhumanstructure由于邊緣關(guān)鍵點存在于通過骨架關(guān)鍵點的骨架垂線方向，因此在尋找對應(yīng)骨架關(guān)鍵點的邊緣關(guān)鍵點時，可以在對應(yīng)垂線方向上的像素點中進行一維搜索，搜索范圍也可以由人體形態(tài)學(xué)先驗中人體身高和部位寬度之間的關(guān)系[21]所確定，比如右后臂寬度的估計值為0.0608*height。接下來的邊緣關(guān)鍵點匹配模型適用于除頭部和肩部以外的所有人體部位。2.2邊緣關(guān)鍵點匹配準則得到骨架關(guān)鍵點后，本文提出了一種邊緣關(guān)鍵點匹配模型，用于估計對應(yīng)骨架關(guān)鍵點的邊緣關(guān)鍵點。目標是在圖像中尋找一條近似平行于骨架的具有較強邊緣的輪廓，因此選擇對應(yīng)骨架關(guān)鍵點的邊緣關(guān)鍵點的依據(jù)來源于像素點的邊緣強度信息和此部位對應(yīng)的骨架方向等。上一節(jié)中，通過在骨架垂線方向上的一維搜索，對每一個骨架關(guān)鍵點si，都得到了一組對應(yīng)的候選邊緣關(guān)鍵點集Pi。本文采用sobel算子計算灰度圖像中每一個候選邊緣關(guān)鍵點的邊緣梯度大小I，這個值越大，代表這個點的邊緣效應(yīng)越大，即ds越趨于1。11sIde(2)在人體的

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本文編號：2585603