5可以包括示例14的方法，进一步包括：由计算设备标识模型的先前姿态；以 及由计算设备至少部分地基于模型的先前姿态来计算解。
[0076] 示例16可以包括示例14或15的方法，进一步包括：由计算设备对对象的3D图像分 样以获得对象的经分样的3D数据；以及由计算设备使表面约束至少部分地基于对象的经分 样的3D数据。
[0077] 示例17可以包括示例14或15的方法，进一步包括由计算设备至少部分地基于对象 的运动假设来计算线性方程的解。
[0078] 示例18可以包括示例17的方法，进一步包括：由计算设备计算遭受表面约束和附 加约束的线性方程的第一解和第二解，其中线性方程的第一解至少部分地基于对象的运动 假设，并且线性方程的第二解不至少部分地基于对象的运动假设；以及由计算设备至少部 分地基于第一解和第二解来确定模型的姿态。
[0079] 示例19可以包括示例18的方法，进一步包括：由计算设备确定针对第一解的第一 误差度量和针对第二解的第二误差度量；以及由计算设备至少部分地基于第一误差度量与 第二误差度量的比较来确定姿态。
[0080] 示例20可以包括示例14或15的方法，其中对象是手，并且模型是包括手的多个骨 段的铰接式模型。
[0081 ]示例21可以包括一种用以确定模型的姿态的设备，设备包括:标识对对象的模型 的姿态的表面约束的装置，表面约束至少部分地基于对象的三维（3D)图像;标识对象的模 型的姿态的附加约束的装置，其中附加约束是对象的角约束或对象的接触约束;计算遭受 至少表面约束和附加约束的表示模型的姿态的线性方程的解的装置；以及至少部分地基于 解来确定模型的姿态的装置。
[0082]示例22可以包括示例21的设备，进一步包括:标识模型的先前姿态的装置；以及至 少部分地基于模型的先前姿态来计算解的装置。
[0083] 示例23可以包括示例21或22的设备，进一步包括:对对象的3D图像分样以获得对 象的经分样的3D数据的装置；以及使表面约束至少部分地基于对象的经分样的3D数据的装 置。
[0084] 示例24可以包括示例21或22的设备，进一步包括至少部分地基于对象的运动假设 来计算线性方程的解的装置。
[0085] 示例25可以包括示例24的设备，进一步包括:计算遭受表面约束和附加约束的线 性方程的第一解和第二解的装置，其中线性方程的第一解至少部分地基于对象的运动假 设，并且线性方程的第二解不至少部分地基于运对象的运动假设；以及至少部分地基于第 一解和第二解来确定模型的姿态的装置。
[0086] 示例26可以包括示例25的设备，进一步包括:确定针对第一解的第一误差度量和 针对第二解的第二误差度量的装置；以及至少部分地基于第一误差度量与第二误差度量的 比较来确定姿态的装置。
[0087] 示例27可以包括示例21或22的设备，其中对象是手，并且模型是包括手的多个骨 段的铰接式模型。
[0088] 虽然出于描述的目的在本文中已经图示和描述了某些实施例，但本申请意图覆盖 对本文中讨论的实施例的任何修改或变型。因此，显然地意图仅由权利要求书来限制本文 中描述的实施例。
[0089] 在本公开记载"一个"或"第一"元素或其等同物情况下，这样的公开包括一个或多 个这样的元素，既不需要也不排除两个或更多这样的元素。进一步地，用于被标识的元素的 序数指示符(例如，第一、第二或第三)被用来在元素之间进行区分，并且不指示或暗示这样 的元素的需要的或被限制的数量，它们也不指示这样的元素的特定位置或顺序，除非另有 具体地记载。
【主权项】
1. 一种用以确定模型的姿态的设备，所述设备包括： 用以标识对象的模型的姿态的表面约束的装置，表面约束至少部分地基于对象的三维 (3D)图像； 用以标识对象的模型的姿态的附加约束的装置，其中附加约束是对象的角约束或对象 的接触约束； 用以计算遭受至少表面约束和附加约束的表示模型的姿态的线性方程的解的装置；以 及 用以至少部分地基于解来确定模型的姿态的装置。2. 根据权利要求1所述的设备，进一步包括： 用以标识模型的先前姿态的装置；以及 用以至少部分地基于模型的先前姿态来计算解的装置。3. 根据权利要求1或2所述的设备，进一步包括： 用以对对象的3D图像分样以获得对象的经分样的3D数据的装置；以及 用以使表面约束至少部分地基于对象的经分样的3D数据的装置。4. 根据权利要求1或2所述的设备，进一步包括用以至少部分地基于对象的运动假设来 计算线性方程的解的装置。5. 根据权利要求4所述的设备，进一步包括： 用以计算遭受表面约束和附加约束的线性方程的第一解和第二解的装置，其中线性方 程的第一解至少部分地基于对象的运动假设，并且线性方程的第二解不至少部分地基于对 象的运动假设；以及 用以至少部分地基于第一解和第二解来确定模型的姿态的装置。6. 根据权利要求5所述的设备，进一步包括： 用以确定针对第一解的第一误差度量和针对第二解的第二误差度量的装置；以及 用以至少部分地基于第一误差度量与第二误差度量的比较来确定姿态的装置。7. 根据权利要求1或2所述的设备，其中对象是手，并且模型是包括手的多个骨段的铰 接式模型。8. -种用以确定模型的姿态的设备，所述设备包括： 存储器，被配置成存储对象的模型的姿态的第一约束；以及 三维(3D)模型逻辑，其与存储器耦合并被配置成计算遭受对象的模型的姿态的至少第 一约束和表面约束的表示模型的姿态的线性方程的解，表面约束至少部分地基于对象的3D 图像。9. 根据权利要求8所述的设备，其中3D模型逻辑被进一步配置成至少部分地基于对象 的3D图像和解来计算解的误差度量。10. 根据权利要求8所述的设备，其中计算逻辑被进一步配置成至少部分地基于模型的 开始姿态来计算解。11. 根据权利要求8-10中的任一项所述的设备，其中设备是一种系统，所述系统包括： 3D模型逻辑；以及 3D照相机，其与3D模型逻辑耦合并被配置成捕获对象的3D数据，其中3D照相机是结构 光、飞行时间或立体3D照相机。12. 根据权利要求8-10所述的设备，其中对象是手，并且模型包括手的多个骨段。13. -种确定模型的姿态的方法，所述方法包括： 由计算设备标识对象的模型的姿态的表面约束，表面约束至少部分地基于对象的三维 (3D)图像； 由计算设备标识对象的模型的姿态的附加约束，其中附加约束是对象的角约束或对象 的接触约束； 由计算设备计算遭受至少表面约束和附加约束的表示模型的姿态的线性方程的解；以 及 由计算设备至少部分地基于解来确定模型的姿态。14. 根据权利要求13所述的方法，进一步包括： 由计算设备标识模型的先前姿态；以及 由计算设备至少部分地基于模型的先前姿态来计算解。15. 根据权利要求13或14所述的方法，进一步包括： 由计算设备对对象的3D图像分样以获得对象的经分样的3D数据；以及 由计算设备使表面约束至少部分地基于对象的经分样的3D数据。16. 根据权利要求13或14所述的方法，进一步包括由计算设备至少部分地基于对象的 运动假设来计算线性方程的解。17. 根据权利要求16所述的方法，进一步包括： 由计算设备计算遭受表面约束和附加约束的线性方程的第一解和第二解，其中线性方 程的第一解至少部分地基于对象的运动假设，并且线性方程的第二解不至少部分地基于对 象的运动假设；以及 由计算设备至少部分地基于第一解和第二解来确定模型的姿态。18. 根据权利要求17所述的方法，进一步包括： 由计算设备确定针对第一解的第一误差度量和针对第二解的第二误差度量；以及 由计算设备至少部分地基于第一误差度量与第二误差度量的比较来确定姿态。19. 根据权利要求13或14所述的方法，其中对象是手，并且模型是包括手的多个骨段的 铰接式模型。
【专利摘要】实施例涉及跟踪3D对象的姿态。在实施例中，由几何图形和接合点组成的、匹配3D真实世界对象的3D计算机模型可以被用于跟踪过程。可以使用从在3D模型中检测的互相贯穿的几何图形生成的碰撞约束和通过由描述模型的片/段/骨头之间的连接的接合点生成的角运动约束来完成对3D模型的处理。由深度照相机供应的其3D（点云）形式的深度数据可以被用来创建在3D模型的表面上的附加约束，因此限制其运动。可以满足使用线性方程处理组合在一起的所有约束来确定匹配在3D照相机前面的对象的真实世界姿态的3D模型的似乎合理的姿态。
【IPC分类】G06T17/00
【公开号】CN105518748
【申请号】CN201480050136
【发明人】S.K.梅拉克斯, S.G.奥尔斯滕, L.M.克泽尔曼
【申请人】英特尔公司
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2014年9月9日
【公告号】US9142022, US20150104096, WO2015053896A1