基于二维图像的提取人体侧面腿部骨架的方法与流程

技术特征：

1.一种基于二维图像的提取人体侧面腿部骨架的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，对采集到的场景的彩色图设置坐标系并进行预处理，根据人体直立时的彩色图与平均场景背景图得到人体前景二值图和人体腿部骨骼估计长度；

步骤二，以人体高度数值的一半为纵坐标搜索得到脊柱底部坐标，并分割出人体腿部区域二值图，具体包括以下步骤：

2.1取前景图中的人体高度数值的一半作为y_b；

2.2在高度为y_b的人体前景区域行里搜索离人体前景区域边界最远的一点，即脊柱底部的坐标p_base＝(x_b,y_b)；

2.3分割前景人体区域，区域的下半部分为人体腿部区域二值图I_leg；

步骤三，从人体腿部区域二值图中提取出人体膝盖骨架点坐标，并对大腿区域二值图进行更新，具体包括以下步骤：

3.1两个膝盖的坐标点为：和分别为人体两条大腿与x轴的夹角，l_bone为人体腿部骨骼估计长度；

3.2以为中轴线，划分出宽度为的矩形区域为生成的大腿区域二值图I_thigh；

3.3找到使大腿区域二值图I_thigh和人体腿部区域二值图I_leg的重合面积最大时，即的和从而得到对应的膝盖骨架点位置和根据该膝盖骨架点位置生成的更新后大腿区域二值图为

步骤四，从更新后的大腿区域二值图中提取人体脚踝骨架点，并判断所得腿部骨架为左腿还是右腿；

步骤五，依次连接得到的脊柱底部坐标、人体膝盖骨架点和人体脚踝骨架点，得到两条单侧腿部骨架；

步骤六，判断所得两条单侧腿部骨架的左、右侧，最终得到完整的人体腿部骨架。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述的步骤一，具体包括以下步骤：

1.1采集若干帧场景的彩色背景图，对这些彩色背景图的像素值求平均值，得到平均场景背景图B；

1.2采集人体直立时的彩色图F，使用帧差法得到人体前景二值图I＝F-B，计算前景图中人体的高度l，设置人体腿部骨骼长度为取多帧人体直立时的彩色图，将得到的腿部骨骼长度平均后得到人体腿部骨骼估计长度l_bone。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述的提取人体脚踝骨架点，具体包括以下步骤：

4.1根据更新后大腿区域二值图求得非大腿区域二值图

4.2两个脚踝的坐标点分别为和为人体两条小腿与x轴的夹角；

4.3以为中轴线，画出宽度为的矩形区域为小腿区域二值图I_calf；

4.4找到使小腿区域二值图I_calf和非大腿区域二值图I_leg’的重合面积最大时，即的和从而得到对应的脚踝骨架点位置和

4.根据权利要求3所述的方法，其特征是，所述的判断所得两条单侧腿部骨架的左、右侧，具体包括以下步骤：

6.1判断脚踝处人体前景区域里脚掌的朝向，得到人体侧面朝向姿态；

6.2对彩色图中人体腿部区域的纹理进行边缘提取，得到边缘图E；

6.3找出单侧腿部骨架2中穿越图E中边缘较少的骨架，并进一步判断：当步骤6.1中得到左侧人体靠前，则该骨架为左腿骨架，另一条骨架为右腿骨架；当右侧人体靠前，则该骨架为右腿骨架，另一条骨架为左腿骨架。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征是，所述的人体侧面朝向姿态，通过以下方式判断得到：遍历脚踝处的人体前景边缘点，计算每个点到脚踝骨架点之间水平方向上的距离，找到距离最大的点：当该点在脚踝点的左侧，则人体朝向左侧，人体右侧靠前；否则，人体朝向右侧，人体左侧靠前。