一种提取深度图像中人体细化中心线的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及图像处理技术领域，特别是涉及一种提取深度图像中人体细化中心线 的方法。
【背景技术】
[0002] 随着计算机技术的迅猛发展，"体感"操作技术作为一种新的人机交互方式日益走 入人们的生活，鲁棒的人体骨架识别在人机交互、游戏、安全、远程监控，甚至医疗方面有很 广泛的应用，而深度摄像机的出现使得人体骨骼模型识别更加便宜且易于实现。
[0003] 骨架保持了原始图形拓扑结构，是在二维或三维空间里描述物体基本拓扑的有力 抽象化手段。利用深度图像进行人体骨架提取可以很好的克服光照变化、阴影、物体遮挡以 及环境变化等因素的干扰。深度图像中人体细化中心线的提取是获得人完成骨架的一个很 重要的先决条件。
[0004] 而传统2D人体细化中心线算法中无法获取自遮挡部位即身体面前遮挡部位的细 化线。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种提取深度图像中人体细化中心 线的方法，解决传统2D细化算法中无法获取自遮挡部位即身体面前遮挡部位的细化线的 问题，是一种能适应深度数据的新方法。
[0006] 本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种提取深度图像中人体细化中心 线的方法，它包括以下多个步骤：
[0007] S1 :对人体轮廓图进行平滑滤波处理。
[0008] S2 :对于人体轮廓图进行深度图像层次分割处理，获取身体面前遮挡区域的图像。 [0009] S3 :通过图像细化算法分别对内外两层图像，即身体区域图像和身体面前遮挡区 域图像，进行细化处理，得到人体细化中心线。
[0010] 步骤S1中所述的平滑滤波处理的具体过程为：先将获得的人体轮廓图进行缩放， 使用中值滤波对其进行平滑处理，再将平滑处理后的人体轮廓图放大至原尺寸，再次使用 中值滤波对其进行平滑处理，获得平滑的人体轮廓图。
[0011] 步骤S2中所述的获取身体面前遮挡区域的图像的具体过程为：
[0012] S201 :计算每个像素的删除模板T，采用迭代处理方式计算身体区域每个像素的 深度值P〇和其3X3邻域像素的深度值Pji = 1，2，...，8)。
[0013] S202 :判断当前点的深度值匕与邻域像素的深度值Pi的深度差值AP，如果该深 度差值A P满足A P = Pi-P。〉Threshold，则令该领域像素的删除模板T i (i = 1，2, . . .，8) 的值为1，否则令删除模板T i= 0,其中Threshold值为预设的一个阈值。
[0014] S203 :将当前删除模板T与删除表中的删除模板T '进行匹配，如果删除表中含有 该当前删除模板T，则将该当前像素点的深度值匕改为P' ^ P' ^的计算公式为：
[0015]
【主权项】
1. 一种提取深度图像中人体细化中心线的方法，其特征在于：它包括以下多个步骤： 51 :对人体轮廓图进行平滑滤波处理； 52 :对于人体轮廓图进行深度图像层次分割处理，获取身体面前遮挡区域的图像； 53 :通过图像细化算法分别对内外两层图像，即身体区域图像和身体面前遮挡区域图 像，进行细化处理，得到人体细化中心线。
2. 根据权利要求1所述的一种提取深度图像中人体细化中心线的方法，其特征在于： 步骤Sl中所述的平滑滤波处理的具体过程为：先将获得的人体轮廓图进行缩放，使用中值 滤波对其进行平滑处理，再将平滑处理后的人体轮廓图放大至原尺寸，再次使用中值滤波 对其进行平滑处理，获得平滑的人体轮廓图。
3. 根据权利要求1所述的一种提取深度图像中人体细化中心线的方法，其特征在于： 步骤S2中所述的获取身体面前遮挡区域的图像的具体过程为： 5201 :计算每个像素的删除模板T，采用迭代处理方式计算身体区域每个像素的深度 值Ptl和其3 X 3邻域像素的深度值P i (i = 1，2,. . .，8); 5202 :判断当前点的深度值Ptl与邻域像素的深度值P i的深度差值Λ Ρ，如果该深度差 值Δ P满足Λ P = Pi-Pp Threshold，则令该领域像素的删除模板T i (i = 1，2, . . .，8)的 值为Ti= 1，否则令删除模板T i= 0,其中Threshold值为预设的一个阈值； 5203 :将当前删除模板T与删除表中的删除模板Τ'进行匹配，如果删除表中含有该当 前删除模板Τ，则将该当前像素点的深度值P tl改为Ρ' μ P' ^的计算公式为：
式中，p' 〇为当前像素点修改后的深度值，η为T i= 1的数目； 再将该当前像素点的原始深度值Ptl保存在一张空的图像中，作为提取出遮挡区域图 像； 如果当前删除模板T不与删除表中的任何一个删除模板T'匹配，则继续进行下一个像 素点的判断，不对当前值进行修改； 5204 :经过反复迭代处理后，即可获得身体区域图像和身体面前遮挡区域图像。
4. 根据权利要求1所述的一种提取深度图像中人体细化中心线的方法，其特征在于： 步骤S3中所述的得到人体细化中心线的具体过程为： 5301 :分别计算身体区域图像和遮挡区域图像的每个像素的删除模板，采用迭代处理 方式计算每个像素的深度值P tl和其3 X 3邻域的深度值P i (i = 1，2, ...，8); 5302 :判断邻域像素的深度值Pi,如果满足Pi> 0,则令该领域像素的删除模板T i (i = 1，2, ...，8)的值为Ti= 1，否则令该领域像素的删除模板T ,= 0 ; 5303 :将当前删除模板T与删除表中的删除模板Τ'进行匹配，如果删除表中含有该当 前删除模板Τ，则删除该当前像素点； S304:如果删除表中不包含该当前删除模板Τ，则进行下一像素点的计算，重复步骤 S301 ~S303 ; S305 :最后剩下的像素点构成人体细化中心线，同时得到身体区域图像中的身体细化 线和遮挡区域图像中的遮挡部位细化线。
【专利摘要】本发明公开了一种提取深度图像中人体细化中心线的方法，首先获得人体轮廓图，对该人体轮廓图进行图像平滑处理，然后采用深度图像层次分割处理方式，获得自遮挡部位的图像，最后通过图像细化算法分别对身体区域图像和自遮挡区域图像进行细化处理，得到人体细化中心线。本发明所设计的在深度图像中提取人体细化中心线的方法，巧妙的将细化线获取思想融入到遮挡区域提取中，解决了自遮挡问题，同时获得包含深度信息的细化线，具有实时、高效等优点。
【IPC分类】G06T7-00, G06T5-00
【公开号】CN104751468
【申请号】CN201510151746
【发明人】程洪, 叶果, 杨路
【申请人】电子科技大学
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2015年4月1日