基于Kinect深度数据的人体骨架提取-论文.pdf

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1、电子测量技术第38卷第3期ELECTR0NICMEASUREMENTTECHN0L0GY2015年3月基于Kinect深度数据的人体骨架提取严利民李跃(上海大学微电子研究与开发中心上海200072)摘要：骨架提取是数字图像处理与识别及计算机视觉领域的重要内容之一。在信息存储、动作识别等领域都有应用，人体骨架提取是动作识别系统工作的前提和基础。为了更好提取人体骨架，提出了一种基于Kinect深度数据的骨架提取方法。首先，通过Kinect采集并分析深度数据。然后，经过特定处理，将人体目标从环境中提取出来并二值化。最后，进行平滑处理，使用细化算法得到人体骨架。通过实验证明该方

2、法可以实现复杂背景下的人体骨架提取，得到较完整、单像素、无伪分支的骨架。关键词：骨架提取；深度数据；二值化；平滑处理；细化算法中图分类号：TP751．1文献标识码：A国家标准学科分类代码：510．4050HumanskeletonextractionbasedondepthdatafromKinectYanLiminLiYue(MicroeleetroniesResearchandDevelopmentCenter，ShanghaiUniversity，Shanghai200072，China)Abstract：Skeletonextractionisanimporta

3、ntpartofdigitalimageprocessingandrecognitionincomputervision．Ithasapplicationsinareassuchasinformationstorage，actionrecognition．Humanskeletonextractionistheprerequisiteandbasisforactionrecognitionsystemswork．Inordertoextractthehumanskeletonbetter，thispaperproposesamethodbasedontheKinectd

4、epthdata．First，wecollectandanalyzedepthdatafromKinect．Thenweextractthehumantargetandmakeitbinarizationwithaparticularsetting．Finally，weuseathinningalgorithmtoobtainthehumanskeletonaftersmoothingthebinarizedimage．Experimentsshowthatthismethodcanachievehumanskeletonextractionincomplexenvir

5、onment，andgetmorecomplete，single-pixel，nopseudo—branchingskeleton．Keywords：skeletonextraction；depthdata；binarization；smoothing；thinningalgorithm感摄像机Kinect，通过Kinect获取大量特征点将人体简化1引言为2O个关键骨骼点，并不是一套完整的人体骨架，虽然可骨架提取由于包含目标主要信息，大量减少冗余信息以有很好的游戏效果，但整体信息丧失太多，而且大量特征而受到研究者的热烈关注。人体骨架提取主要目的是从环点的匹配运算复杂]。

6、鉴于Kinect体感摄像机的强大功境中判定、提取出人体并且骨架化，再进行后续判断操作能，越来越多的研究者开始利用它来实现其他应用。(如姿势识别)。骨架化的过程实际就是目标的简化过程。针对基于二维平面图像以及基于三维空间提取骨架出目前，骨架提取的方案可以分为两大类：一类基于二维现的存在伪分支、像素信息冗余、计算复杂度高问题，利用平面图像；另一类基于三维空间图像。基于二维平面图像Kinect采集深度数据，结合C++编程，实现提取完整准确的骨架提取应用已经非常多，主要流程大致是先经过图像的人体骨架，经测试效果较好。的前期处理，再利用相关算法提取骨架，如视觉显著性特征约束下的骨

7、架生长_1]。这种方案在对某些特定情况下的处2研究现状理是有效的，如背景环境简单，高清摄像机拍摄等，但基于当前骨架提取算法可以分为3类。二维平面的图像由于其自身信息量的局限性，在复杂背景下难以准确提取人体目标，导致出现后续算法得到的骨架1)距离变换]，它被广泛应用于计算机图形学、模式图不正确等。近几年出现了基于三维空间信息提取骨架方识别等领域。该类算法可以很好的保证骨架的准确性，但法，如应用于人体管状组织的三维骨架提取]。微软2010无法得到好的完整性以及连通性；年发布的XBOX体感游戏机，其中最重要的硬件是3D体2)基于Voronoi图