使用计算机视觉的3D模型动作记录器

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计算机视觉技术常用工具推荐

计算机视觉技术常用工具推荐

计算机视觉技术常用工具推荐计算机视觉技术是指通过计算机对图像或视频中的信息进行获取、处理和分析,使计算机能够具备对视觉信息进行理解和判别的能力。

随着计算机视觉技术的快速发展,出现了许多实用的工具和库,为计算机视觉领域的开发者和研究人员提供了极大的便利。

在本文中,我将为大家推荐几个常用的计算机视觉工具,帮助您加快开发进程和提升工作效率。

1. OpenCVOpenCV(Open Source Computer Vision)是计算机视觉领域应用最广泛的开源库之一。

它提供了丰富的图像处理和计算机视觉算法,涵盖图像处理、特征提取、目标检测、人脸识别、运动跟踪等多个领域。

OpenCV支持各种编程语言,如C++、Python和Java等,使其易于使用和集成到不同的开发环境中。

同时,OpenCV还与其他视觉库和工具有良好的兼容性。

2. TensorFlowTensorFlow是一个开源的人工智能框架,但它也广泛应用于计算机视觉任务。

TensorFlow提供了丰富的计算图和深度学习模型,以及高效的计算和优化工具,使计算机视觉模型的训练和部署更加容易。

通过使用TensorFlow,您可以快速构建和训练各种计算机视觉模型,如卷积神经网络(CNN)、循环神经网络(RNN)等,用于图像分类、目标检测、语义分割等任务。

3. PyTorchPyTorch是另一个流行的开源深度学习框架,也被广泛应用于计算机视觉领域。

与TensorFlow相比,PyTorch注重于灵活性和易用性。

它提供了直观的动态计算图和强大的自动求导功能,使开发者可以更直观地构建和调试模型。

PyTorch还提供了许多预训练的模型和工具,如TorchVision,用于图像分类、目标检测和图像生成等任务。

4. CUDACUDA是英伟达开发的并行计算平台和应用程序接口,可以加速计算机视觉任务的执行速度。

通过利用GPU的并行计算能力,CUDA可以显著提高计算机视觉算法的性能。

使用计算机视觉的3D模型动作记录器

使用计算机视觉的3D模型动作记录器

C o mp a n y , Xi a n g y a n g 4 4 1 0 0 2 , Ch i n a )
Ab s t r a c t :Th i s p a p e r p r e s e n t a 3 D mo d e l a c t i o n r e c o r d i n g s y s t e m u s i n g c o mp u t e r v i s i o n s . A c o mp u t e r c a p t u r e s h u ma n mo t i o n
关键词 : 目标 检 测 和 跟踪 ; 背景 差 分 ; Ca mS h i f t ; Op e n C V; 0G KE
中图分类号 : T P 3 9 1 文献标识码 : A 文章编号 : 1 0 0 9 - 3 0 4 4 ( 2 0 1 3 ) 2 2 - 5 1 5 6 - 0 5
v i de o s wi t h a ne t wo r k c a me r a a nd c o ndu c t f ur t he r d e t e c t i on a nd t r a c ki n g o f t he v i d e o r e s ou r c e s ,t he n a 3D mo de l wa s c r e a t e d b a s e d o n t he r e c o r de d d a t a r e s u l u.The a c ion t r e c o r d i ng s y s t e m i nc l u de s m ot i on t a r ge t d e t e c ion t ,m ot io n t a r g e t t r a c k i ng a nd 3 D

threedpose的vnetmodel的解释

threedpose的vnetmodel的解释

【VNet模型解析与应用】近年来,随着计算机视觉和深度学习技术的飞速发展,3D姿态估计(3D pose estimation)成为了一个备受关注的热门话题。

在这个领域中,VNet模型被广泛应用于3D姿态估计任务中,其表现优异的性能备受肯定。

本文将从深度学习模型VNet的原理解析、应用场景、个人见解和发展前景等方面进行全面评估,帮助读者更好地理解和应用VNet模型。

1. VNet模型原理解析VNet模型是一种基于卷积神经网络(CNN)的架构,专门用于解决3D图像分割任务。

与传统的2D图像分割任务相比,3D图像分割任务要求模型具备更强的感知能力和空间理解能力。

VNet模型通过融合跨尺度的信息和运用3D卷积操作,能够有效地处理3D图像数据,实现精准的分割和姿态估计。

在VNet模型中,首先采用了编码器-解码器结构,利用编码器提取图像特征,然后通过解码器还原分割结果。

VNet模型还引入了跳跃连接(skip connections)和残差连接(residual connections)等机制,增强了模型对细节和全局信息的捕捉能力,从而提高了分割的准确性和鲁棒性。

通过结合这些技术手段,VNet模型能够在姿态估计等领域表现出色。

2. VNet模型应用场景VNet模型在医学影像分割、无人驾驶车辆感知、人体姿态估计等领域都有着广泛的应用。

以人体姿态估计为例,VNet模型能够准确地捕捉人体的三维姿态信息,为运动分析、人机交互、VR/AR等应用提供了重要支持。

VNet模型在医学影像分割领域也有着重要的应用,能够帮助医生对病灶进行精准的定位和分割,为临床诊断和治疗提供有力的辅助。

3. 个人见解和发展前景个人认为,VNet模型在3D姿态估计任务中展现出了强大的潜力和广阔的应用前景。

随着深度学习和计算机视觉等领域的不断发展,VNet 模型将迎来更多的挑战和机遇。

未来,VNet模型有望在医学影像分割、智能驾驶、虚拟现实等领域发挥重要作用,为人类社会带来更多的便利和福祉。

openpose 3d识别原理

openpose 3d识别原理

openpose 3d识别原理openpose 3D是一种3D姿势估计框架,它可以从RGB-D摄像机的输入中推测出人体的三维姿态。

openpose 3D是开源的,可在Windows,Linux和macOS上运行。

它基于深度学习技术,利用卷积神经网络实现姿势估计。

本文将介绍openpose 3D的原理。

openpose 3D采用的主要技术是多人三维姿态估计(Multi-Person 3D Pose Estimation, MP3D),主要使用卷积神经网络(CNN)和渲染器(Renderer)两个组件。

CNN卷积神经网络是在深度学习领域中广泛使用的一种神经网络类型。

在openpose 3D中,CNN用于对RGB-D视频输入进行特征提取和分类。

CNN在网络中执行一系列卷积、池化和全连接操作,提取出视频序列中的特征。

尤其是在处理RGB图像时,CNN的卷积操作可以有效地捕捉特征,如颜色、纹理等。

而对于深度图像,CNN可以提取深度信息,如每个点的距离和深度变化。

对于每个视频帧,openpose 3D的CNN将像素值转换为特征图,并在多个卷积层之间传递这些特征。

经过卷积和池化后,这些特征将被展平为一维向量,然后输入全连接层进行分类。

在openpose 3D中,分类的任务是预测每个关节点(如头、手、脚等)的三维位置。

Renderer渲染器是openpose 3D的第二个组件,它根据CNN的输出将渲染好的三维模型与输入视频进行对齐。

这个过程涉及到几何变换和最小二乘优化。

在几何变换中,渲染器用CNN预测的关节点位置来更新3D模型的形状和姿势。

这个过程涉及到平移、旋转和缩放等变换,以匹配输入视频中人体的姿势。

最小二乘优化则是通过最小化真实关节点与渲染关节点之间的误差来优化渲染过程。

这个过程中需要确定哪些关节点是正确的,并且它们和真实关节点的距离应该最小化。

通过这个过程,可以调整姿势估计和几何变换中的参数,以进一步提高姿势估计的准确性。

blazepose模型结构

blazepose模型结构

blazepose模型结构BlazePose模型结构引言:BlazePose是一种用于人体姿势估计的深度学习模型,它能够准确地检测人体的关键点,如头部、肩膀、手肘、手腕、膝盖和脚踝等,从而帮助我们理解和分析人体的动作和姿势。

本文将介绍BlazePose模型的结构和工作原理,以及它在人体姿势估计方面的应用。

一、模型结构BlazePose模型采用了一种轻量级的神经网络结构,能够在实时性和准确性之间取得平衡。

它由两个主要的组成部分组成:一个用于检测人体的关键点的姿势估计器(Pose Estimator)和一个用于关键点的3D姿势重建的姿势重建器(Pose Reconstructor)。

1. 姿势估计器(Pose Estimator):姿势估计器是BlazePose模型的第一个组件,它负责检测人体的关键点。

该组件采用了一个轻量级的卷积神经网络(CNN),通过对输入图像进行多次卷积和池化操作,逐渐提取出图像中的高层次特征。

然后,通过连接几个卷积和全连接层,网络能够输出每个关键点的位置和置信度。

2. 姿势重建器(Pose Reconstructor):姿势重建器是BlazePose模型的第二个组件,它负责将检测到的关键点转化为人体的3D姿势。

该组件使用了一个神经网络来解决3D 姿势估计的问题。

首先,通过将2D关键点投影到图像平面上,姿势重建器可以获取关键点在3D空间中的大致位置。

然后,通过对这些位置进行优化,姿势重建器能够获得更准确的3D姿势。

二、工作原理BlazePose模型通过联合训练姿势估计器和姿势重建器来实现人体姿势估计的任务。

在训练过程中,模型通过最小化关键点位置的预测误差和姿势重建误差来优化网络参数。

为了提高模型的泛化能力,模型还采用了一些数据增强技术,如随机旋转、镜像和缩放等。

在实际应用中,BlazePose模型可以很好地应用于许多人体姿势估计的场景。

例如,它可以用于体育动作分析,帮助教练和运动员分析和改进动作的正确性和技巧。

如何利用计算机视觉技术进行动作识别和行为分析

如何利用计算机视觉技术进行动作识别和行为分析

如何利用计算机视觉技术进行动作识别和行为分析动作识别和行为分析是计算机视觉技术中重要的研究领域之一。

借助计算机视觉技术,我们可以对人体的动作进行识别和分析,从而实现各种应用,如人机交互、人员监控、智能医疗等。

本文将介绍如何利用计算机视觉技术进行动作识别和行为分析的方法和应用。

一、计算机视觉技术概述计算机视觉技术是一种模拟人的视觉系统的人工智能技术。

通过计算机处理数字图像或视频,识别物体、场景、动作等,实现对图像或视频内容的理解和分析。

计算机视觉技术主要包括图像处理、模式识别和机器学习等方面的方法和算法。

二、动作识别方法1. 基于特征提取的方法:通过提取人体动作的特征,如姿态、关节点等,在特征表示空间中进行动作分类和识别。

常用的特征提取方法包括人体关节点检测、形状描述子等。

2. 基于深度学习的方法:深度学习是近年来发展迅速的一种机器学习方法,通过构建深度神经网络模型,实现对输入图像或视频的直接分类和识别。

在动作识别领域,深度学习方法具有优秀的性能,如卷积神经网络(CNN)在动作识别任务中的应用等。

三、行为分析方法1. 轨迹跟踪方法:通过对连续的图像序列进行跟踪,获得人体在时间上的位置信息,进而分析人体的运动轨迹,推测人体的行为。

常用的轨迹跟踪方法包括基于卡尔曼滤波的目标跟踪算法、基于粒子滤波的目标跟踪算法等。

2. 行为模型方法:通过建立行为模型,利用概率统计等方法,对人体的行为进行建模和分析。

常用的行为模型方法包括隐马尔可夫模型(HMM)、条件随机场(CRF)等。

行为模型方法可以对复杂的行为进行建模和预测。

四、动作识别和行为分析的应用1. 人机交互:动作识别和行为分析可以帮助计算机感知人的动作和行为,从而实现自然的人机交互。

例如,基于手势识别的交互界面,可以通过识别手势向计算机发送指令。

2. 人员监控:通过对监控摄像头的图像或视频进行分析,实现对场景中人员的实时监控和行为分析。

可以用于安防领域、人员统计等。

基于计算机视觉的动作捕捉与人机交互技术研究

基于计算机视觉的动作捕捉与人机交互技术研究

基于计算机视觉的动作捕捉与人机交互技术研究动作捕捉技术是一种通过计算机视觉技术捕捉人体动作并将其转化为数字数据的方法。

基于计算机视觉的动作捕捉与人机交互技术研究,旨在探索在人机交互领域中利用计算机视觉技术实现更加自然、直观的用户体验。

在过去的几十年里,动作捕捉技术已经在电影制作、游戏开发和人体运动分析等领域得到广泛应用。

传统的动作捕捉系统主要采用惯性传感器或机械装置来捕捉人体动作,但是这些系统在使用上存在一些限制,例如需要特殊的硬件设备、穿戴各种传感器、受到环境干扰等。

基于计算机视觉的动作捕捉技术的出现改变了传统动作捕捉系统的局限性。

通过利用计算机视觉领域的算法和技术,可以无需特殊设备,仅通过摄像头等基础设备,实现对人体动作的捕捉和分析。

这一技术的核心是通过对视频图像进行处理、分析和识别,从中提取出人体的姿态和动作信息。

为了实现精确的动作捕捉和人机交互,需要在技术研究和算法优化方面进行深入探索。

首先,对于动作捕捉技术来说,姿态估计是一个重要的研究方向。

姿态估计的目标是通过计算机视觉技术从图像或视频中还原出人体的姿势信息。

现有的姿态估计算法种类繁多,例如基于人体模型的方法、基于深度学习的方法等。

研究人员可以通过改进和优化这些算法,提高姿态估计的准确性和稳定性。

其次,关键点检测是动作捕捉技术中的另一个重要问题。

关键点是人体姿态中的特定点,例如头部、手臂、腿等。

通过检测关键点,可以更加精确地描述和捕捉人体的姿态和动作。

目前的关键点检测算法主要基于深度学习和卷积神经网络。

研究人员可以通过改进这些算法的结构和训练方法,提高关键点检测的精度和鲁棒性。

此外,在人机交互技术方面,基于计算机视觉的动作捕捉的应用也具有广阔的前景。

例如,在虚拟现实和增强现实领域,通过动作捕捉技术可以实现更加真实和自然的用户交互体验。

用户可以通过自己的手势和动作来操纵虚拟环境中的物体或进行操作,增强用户的沉浸感和参与感。

此外,在游戏开发中,动作捕捉技术可以实现更加真实和逼真的角色动画,提高游戏的可玩性和观赏性。

动作跟踪系统介绍

动作跟踪系统介绍

动作跟踪系统技术概述动作跟踪顾名思义动作捕捉,动作捕捉(Motion capture),简称动捕(Mocap),是指记录并处理人或其他物体动作的技术。

它广泛应用于军事,娱乐,体育,医疗应用,计算机视觉以及机器人技术等诸多领域。

在电影制作和电子游戏开发领域,它通常是记录人类演员的动作,并将其转换为数字模型的动作,并生成二维或三维的计算机动画。

捕捉面部或手指的细微动作通常被称为表演捕捉(performance capture)。

在许多领域,动作捕捉有时也被称为运动跟踪(motion tracking),但在电影制作和游戏开发领域,运动跟踪通常是指运动匹配(match moving)。

《魔戒》里的咕噜姆、《泰迪熊》里的毛绒熊、《阿凡达》里的部落公主……电影里那些经典虚拟形象生动的表演总能深深打动观众,而它们被赋予生命的背后都源于一项重要的科技技术——动作捕捉。

多个摄影机捕捉真实演员的动作后,将这些动作还原并渲染至相应的虚拟形象身上。

这个过程的技术运用即动作捕捉,英文表述为Motion Capture。

这项上世纪70年代就被利用于电影动画特效制作的技术,如今正在被广泛应用在电影制作和游戏开发等领域。

以《指环王》中的虚拟数字角色咕噜为例:第一步、捕捉真实演员的肢体和面部运动数据第二步、将真实演员的动作赋予数字角色图三、最终合成的效果对于动画企业而言,在前期脚本、原画完成后,动画制作的主要工作集中在角色动画的调关键帧上,如果面对一个40集的生活动画片,那么其中角色动画部分就有最少320分钟的角色部分,需要6个高级调帧工程师调整几个月才能实现,而且后期的修改还需要很多时间。

如果是动作要求更多的动画片,比如说武打题材的动画片,则需要更多的人,更长的周期。

运用运动捕捉就可以完全越过这些枯燥的技术操作,将动画师的精力都放在片子的创意上,动画制作只需要找到合适的演员捕捉就可以了,运动捕捉平台可以将捕捉对象的动作实时生成动画,人物的动作、动物的动作、甚至多人的动作都能够迅速生成。

如何利用计算机视觉技术进行动作捕捉与分析

如何利用计算机视觉技术进行动作捕捉与分析

如何利用计算机视觉技术进行动作捕捉与分析在如今科技发展迅速的时代,计算机视觉技术成为了许多领域中不可或缺的一部分。

其中,动作捕捉与分析应用广泛,涵盖了电影特效、体育训练、虚拟现实等方面。

本文将探讨如何利用计算机视觉技术进行动作捕捉与分析,并介绍相关技术和应用。

动作捕捉是指通过传感器和计算机软件来记录和分析人类或物体的运动。

计算机视觉技术在动作捕捉中发挥重要作用,主要包括姿势估计、运动跟踪和动作分类等方面。

首先,姿势估计是指通过计算机视觉技术从图像或视频中识别和提取人体的姿势信息。

这包括人体关节点的检测和跟踪,如头部、手臂、腿部等各个关键部位的位置和姿态。

姿势估计可以通过深度学习方法实现,如使用卷积神经网络(CNN)进行关节点检测和姿势估计。

通过姿势估计,我们可以得到一个完整的人体模型,用于后续的动作分析。

其次,运动跟踪是指在连续的图像或视频序列中追踪和分析人体或物体的运动。

运动跟踪可以分为2D和3D两种方式进行。

2D运动跟踪是在图像平面上对人体或物体的关键点进行追踪,如手、脚等。

这种方法常用于游戏开发和虚拟现实应用中。

而3D运动跟踪则是在三维空间中对人体或物体的运动进行追踪和分析,并恢复出人体或物体的三维运动轨迹。

3D运动跟踪常用的技术包括多摄像头系统、深度摄像头和惯性测量单元(IMU)等。

最后,动作分类是指对捕捉到的动作进行分类和识别。

通过对动作分类,可以实现动作的智能分析、评估和应用。

动作分类可以使用机器学习和深度学习方法,如使用支持向量机(SVM)和循环神经网络(RNN)等进行训练和分类。

通过动作分类,我们可以实现对运动员训练动作的评估,或者对电影动作进行特效处理等。

除了上述的技术,还有一些相关的应用和领域可以利用计算机视觉技术进行动作捕捉与分析。

例如,体育训练中的运动员动作评估和改进,可以通过捕捉和分析运动员的动作来提供指导和反馈。

电影和游戏中的特效和角色动作,可以通过动作捕捉来实现真实和逼真的效果。

计算机视觉技术的应用和案例

计算机视觉技术的应用和案例

计算机视觉技术的应用和案例一、概述计算机视觉技术,简称CV(Computer Vision),是指用计算机对图像和视频进行分析及处理的一种技术。

它可以通过算法,从图像和视频中获取信息,并通过对这些信息的分析来识别物体、跟踪运动,甚至可以辨别人脸,用于安防领域等等。

计算机视觉技术可以使得机器实现“看”的能力,使得机器能够在环境中探测各类信息和物体,有很多实际应用价值,下面就来介绍一些计算机视觉技术的应用和案例。

二、目标检测目标检测是计算机视觉中比较基础的一个领域,它的核心目的是从输入图像或者视频中找到特定的物体并标注,以此来帮助分类和跟踪。

目标检测的难点在于对待检测物体的不确定性,尺寸、比例、角度均可能不同。

Yolo算法是目标检测领域目前颇为著名的算法之一。

Yolo操作快,容易训练,且出错率较低,其在工业、运动领域的应用比较广泛。

三、图像识别图像识别是指通过对一个物体的外形、颜色、质感以及位置等特征进行学习和分析来实现对它的识别,常常被应用于人脸识别、动物识别等领域。

随着深度学习的兴起,图像识别领域的算法实现也变得更加先进。

比如卷积神经网络(CNN),它可以在学习过程中对物体的外形和特征进行自动挖掘并提取出关键的特征用于分类。

四、运动追踪运动追踪主要是指追踪给定时间内运动物体的位置和动作。

在交通监控、安防监控等领域上有着广泛的应用。

一些基于筋骨模型或者轮廓模型的运动追踪算法能够很好地完成身体姿态的跟踪,有些时候甚至有着能够超越人类的表现。

同时,人脸追踪在很多手机拍照应用中也非常常见。

五、三维视觉三维视觉技术,是指通过识别物体表面三维信息并进行计算,使得机器可以对物体进行三维重建。

三维视觉技术是许多工业制造和设计领域所必需的,它能够让机器在制作3D模型和3D印刷等方面变得更加优秀。

Google Tango,是一个运用于手机上的三维视觉技术,通过手机上的传感器和计算机视觉算法来推断物体的位置和周围环境情况。

基于计算机视觉的实时三维测量技术研究

基于计算机视觉的实时三维测量技术研究

基于计算机视觉的实时三维测量技术研究随着计算机技术的不断发展,计算机视觉技术也得到了广泛的应用。

基于计算机视觉的实时三维测量技术,是近些年来受到越来越多关注的一个领域。

这种技术可以用于波形分析、空间结构分析、形状分析等多个领域,为各行业的创新打下了坚实的基础。

计算机视觉是一种对图像或视频数据进行自动分析和解释的技术。

实时三维测量技术,就是在这种技术基础上,利用各种传感器设备获取被测物体的三维信息,并在实时的情况下进行分析、处理和测量。

这种技术能够实现高精度、高速度、高效率的三维测量,并且可以用于复杂场景的测量,如大型装配、钢构建筑、地下管道等。

实时三维测量技术有许多应用,其中之一就是波形分析。

所谓波形分析,就是通过对物体的表面进行分析,得出物体的形变和位移,从而获得物体的数值化信息。

波形分析广泛应用于机械工程、电子工程等领域中,可以用于检测设备的偏差、误差等问题。

基于计算机视觉的实时三维测量技术可以通过对物体表面的纹理和颜色进行分析,实现高精度、高速度的波形分析,为各行业节约了大量时间和成本。

另一个应用领域是空间结构分析。

空间结构分析是建筑、土木工程等领域中的关键技术之一。

利用实时三维测量技术,可以实现对建筑物、桥梁等结构物的三维形状进行精确测量和分析。

这种技术可以用于检测建筑结构的变形和损伤情况,为建筑物的维护和保养提供了有力的技术支持。

形状分析是计算机视觉领域中的一个重要概念,也是实时三维测量技术的应用之一。

形状分析主要是对物体形状的参数进行分析和处理,获取物体在三维空间中的几何信息。

这种技术可以用于数码制作、三维打印等领域,也可以用于医学影像方面的分析和诊断。

计算机视觉技术的不断发展为实时三维测量技术的发展提供了强有力的支持。

随着传感器技术的不断进步和计算机算法的不断改进,实时三维测量技术将会有更加广阔的应用。

在未来,实时三维测量技术有望推动工业智能化的发展,提高各行业的生产效率和质量。

3d openpose editor高级用法 -回复

3d openpose editor高级用法 -回复

3d openpose editor高级用法-回复3D OpenPose Editor是一种强大的工具,用于分析和编辑三维人体姿势。

它基于OpenPose技术,该技术使用深度学习和计算机视觉方法来识别和跟踪人体关键点。

本文将逐步回答如何使用3D OpenPose Editor高级功能,包括姿势分析、动作合成和动作编辑。

第一步:安装和设置3D OpenPose Editor在开始使用3D OpenPose Editor之前,您需要下载和安装它。

确保您的计算机满足最低系统要求,并按照官方网站上的说明进行操作。

一旦安装完成,打开编辑器并设置数据源。

您可以从摄像头、视频文件或深度相机等不同类型的输入源中获取数据。

第二步:姿势分析3D OpenPose Editor具有先进的姿势分析功能,可以识别和跟踪人体关键点。

在3D视图中,您可以看到一个三维骨骼模型,显示人体的关节位置和运动。

使用摄像头或视频文件作为输入源,并使用该功能来进行姿势分析。

在编辑器的左侧面板中,您将看到一个姿势分析工具。

选择您的输入源,并点击开始分析按钮。

编辑器将根据所选的输入源,分析视频帧或实时摄像头图像中的人体姿势。

一旦分析完成,您将在3D视图中看到人体的骨骼模型。

第三步:动作合成在3D OpenPose Editor中,您可以使用已知的骨骼动作来合成新的动作。

例如,您可以记录自己执行某个动作,然后将其应用于已经分析的人体姿势。

首先,打开一个包含已知动作的视频文件。

将其作为输入源,并使用姿势分析功能进行分析。

一旦分析完成,将视频帧滚动到您希望开始合成的位置,并点击“合成动作”按钮。

接下来,您需要选择要合成的目标骨骼模型。

您可以选择已经分析的其他人体姿势,也可以导入自己的骨骼模型。

选择合适的目标,并点击合成按钮。

编辑器将将已知动作应用于目标骨骼模型,并在3D视图中显示结果。

第四步:动作编辑除了合成动作之外,3D OpenPose Editor还提供了对人体姿势进行编辑的功能。

计算机视觉技术在3D模型建立中的应用

计算机视觉技术在3D模型建立中的应用

计算机视觉技术在3D模型建立中的应用计算机视觉技术已经在3D模型建立中发挥着越来越重要的作用。

3D模型是一个虚拟的三维模拟,通过计算机软件来进行构建,可以用于设计、模拟、制造和展览等多种领域,如电影视觉特效、游戏开发、建筑设计、工业设计、医学图像处理等。

准确高效地构建3D模型对现代科技发展至关重要。

计算机视觉技术作为一种能够使用计算机处理视觉信息的技术,是实现3D模型构建的关键所在。

在3D模型构建中,计算机视觉技术可以起到以下两种重要的作用:一、3D扫描3D扫描是利用计算机视觉技术对实体物体进行扫描,获得其详细的形态和结构信息,并将其转换成3D数据,得到实体物体的虚拟3D模型。

3D扫描技术在建筑设计、工业设计、文化保护、医学图像处理等领域有着广泛的应用。

通过3D扫描,可以高效地获取物体实体的所有细节信息,在不伤害到实体物体的情况下进行所有测量和分析。

同时,3D扫描技术还可以将实体物体转化成数字数据,进而方便地将整个模型导入计算机,进行后续分析和处理。

此外,3D扫描技术还可以将不同地区、不同时间、不同条件下的实体物体进行比较,从而对历史文物的保护和研究有着非常重要的作用。

二、图像处理图像处理技术是计算机视觉技术中的另一种重要应用。

在3D模型的构建过程中,图像处理技术可以得到更为精确的图像信息,以此来进行进一步的建模、分析和处理。

最常见的图像处理技术包括边缘检测、锐化、滤波、特征提取等。

这些技术在3D模型建立中非常关键。

通过图像处理技术分析图像中的细节信息,可以更好地构建出精确的3D模型。

同时,图像处理技术还可以进行数据恢复、降噪、纠偏等处理,从而进一步提高3D模型的精度和质量。

结语在现代科技的快速发展中,计算机视觉技术对于3D模型建立的重要性日益增加。

3D扫描和图像处理两种技术的不断发展使得3D模型构建更加准确、高效。

随着科技的不断发展,仍有许多新的计算机视觉技术将会应用于3D模型建立中,为3D模型的构建提供更多的可能性和便利。

动作捕捉课堂笔记

动作捕捉课堂笔记

《动作捕捉技术与应用》笔记笔记来源石壮壮蒋兰手打石壮壮第一讲动作捕捉概述1、动作捕捉是一门综合计算机图形学、电子、机械、光学、计算机视觉/软件等技术捕捉表演者的肢体、表情,产生三维数据,对这些数据进行分析、处理的过程。

(技术方法)(sample、record)→3D2、获取动作信息的方法:模型模拟、艺术造型、动作捕捉。

3、捕捉动作的特点:1)真实性;2)速度快;3)可控性;4)经济性;5)可编辑性。

4、动作捕捉的产生和发展5、动作捕捉系统的类型1)机械式(传感器)优点:实时、成本低、精度高、易标定、无电磁干扰、捕捉范围大、易携带缺点:捕捉动作有限、传感器配置不灵活、易损坏、采样速率低、无全局位移2)电磁式发射源、接受传感器、数据处理显示优点:六维信息(位置x、y、z + 旋转)、实时性好、速度快、标定简单、相对便宜、可多人同时捕捉缺点:电磁干扰、范围有限、比光学式采样速率低、容易出现噪音、配置不灵活3)声学式发送器、接受器、处理单元优点:技术相对简单4)光学式:通过对目标特定光点的监视和跟踪来完成运动捕捉的任务。

两台摄像机同时拍到,可确定物体的空间位置。

高速拍摄→运动轨迹主/被动式优点:数据准确、捕捉空间大、速度快、标定简单、表演者受限小、可多人同时捕捉、标识球数目可变缺点:昂贵、数据需要处理、数据可能丢失、现场光需要控制、实时性局限位置→传感→光学→电信号6.捕捉的动作类型肢体动作、局部肢体动作、面部表情、皮肤动作、动物与玩偶第二讲捕捉系统的构成及技术分析(以光学系统为例)1、动作捕捉系统的构成(1)传感器固定在运动物体上,把位置信息转化成捕捉装置可接收的信息。

(2)信号捕捉设施位置信号的捕捉:对光学动作捕捉系统,高分辨率红外摄像机(3)数据传输设备将大量的运动数据从信号捕捉设备快速准确地传输到计算机系统进行处理。

实时、准确、多通道传输、同步(4)数据处理部分(使用计算机软件)根据应用类型和应用目的,处理成所需要的形式。

计算机视觉中的3D重建技术

计算机视觉中的3D重建技术

计算机视觉中的3D重建技术计算机视觉(Computer Vision)是一项涵盖多个领域的技术,在电影、游戏、物联网等众多领域都有所应用。

其中,3D重建技术(3D Reconstruction)是计算机视觉中一项重要的技术,它可以将实际世界中的物体转化成计算机可识别的3D模型,为文化遗产、地形地貌、工业制造等领域的数字化提供有力支持。

首先,3D重建技术的实现依靠的是点云数据(Point Cloud Data)。

点云是由大量离散的点组成的,每个点都是一个三维坐标。

点云可以描述出一个物体的表面形态,并支持计算机进一步对物体的认知和分析。

在3D重建技术中,通常需要进行图像拍摄、点云预处理、三维模型重建等过程。

其中,图像拍摄是最为关键的一步。

拍摄的图像需要较好的分辨率和光线条件,以保证拍摄到的物体表面的各种特征尽可能清晰地表现出来。

对于点云预处理,其主要目的是将拍摄得到的点云数据处理成适合进行3D重建的形式。

在这一过程中,通常需要进行点云过滤、点云配准、点云分割等处理。

点云过滤的目的是去除无关的干扰点;点云配准是将多个不同角度拍摄到的点云数据进行融合,并保证其拍摄位置和距离尽可能精确;点云分割是将点云数据分成多个不同的部分,方便进一步处理。

三维模型重建是3D重建技术的核心过程。

在这一过程中,主要依靠的是点云数据的处理和算法的优化。

通常来说,三维模型重建可以分为表面重建和体素重建两种方法。

表面重建即利用点云数据的表面形态对物体进行建模,通常使用较为流行的方法是基于三角形网格的方法。

而体素重建则是将物体划分成小的立体网格,然后将点云数据根据其所处的立体网格进行分类,最终得到一个完整的三维模型。

在实际应用中,3D重建技术被广泛应用在文化遗产保护、卫星地图制图、机器人导航等领域,为数字化提供了重要的支持。

例如,在文化遗产保护中,3D重建技术可以对建筑物进行精细的建模和保护,让更多人可以近距离、真实地了解这些文化遗产的历史和文化背景。

metahuman animator原理

metahuman animator原理

metahuman animator原理Metahuman Animator原理Metahuman Animator是一种基于人工智能的动画制作工具,它能够实现以人类面部表情为基础的动画创作。

该技术的原理是通过深度学习算法和计算机视觉技术,将人类面部表情与3D模型进行对应,从而实现模型的精确控制和动画表现。

一、深度学习算法Metahuman Animator的核心是深度学习算法。

通过大量的人脸数据集和表情数据集的训练,算法能够学习到人类面部表情与情感的对应关系。

这些数据集包括了不同人种、不同年龄、不同性别的人脸图片和对应的表情标签。

通过对这些数据进行深度学习,算法可以从中学习到人类面部表情的特征和模式。

二、计算机视觉技术Metahuman Animator还利用了计算机视觉技术,通过对人脸图像进行分析和处理,提取出面部的关键特征点。

这些特征点包括眉毛、眼睛、嘴巴等部位的位置和形状。

通过对这些特征点的跟踪和分析,可以准确地捕捉到人类面部表情的变化和细微动作。

三、面部表情与3D模型的对应Metahuman Animator通过将面部表情与3D模型进行对应,实现了对模型的精确控制和动画表现。

首先,通过计算机视觉技术提取的面部特征点,可以确定人脸的各个部位的位置和形状。

然后,通过与事先建立的3D模型进行匹配,确定每个面部特征点与模型上的对应点。

最后,根据面部特征点的位置和形状的变化,控制模型的姿态和表情。

四、精确控制和动画表现Metahuman Animator能够实现对模型的精确控制和动画表现。

在控制模型时,通过改变面部特征点的位置和形状,可以实现模型的姿态和表情的变化。

在动画表现时,通过控制模型的姿态和表情,可以实现模型的动作和情感的表达。

这样,通过Metahuman Animator,可以创作出更加真实、生动、具有表情和情感的动画作品。

总结:Metahuman Animator是一种基于人工智能的动画制作工具,它利用深度学习算法和计算机视觉技术,实现了以人类面部表情为基础的动画创作。

Smart3D Capture(基本介绍)

Smart3D Capture(基本介绍)
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工具模块
• Smart3D Capture Viewer
– 可视化浏览工具,支持本地、在线数据浏览
• Smart3D Capture Setting
– License设置,任务序列指向设置
• Smart3D Capture SceneComposer
– 场景文件编辑工具
软件名词解释
• Photogroup(影像组)
软件名词解释
• AT(Aerotriangulation)
– 空三计算
• Point
– Keypoint(关键点)、Tiepoint(连接点)、Control Point(控制点)
• Reconstruction(重建) • Scene(场景)
– 虚拟的重建对象
• Tile(瓦片)
– 构成场景的若干个大小相同的数据切块
– 由一组具有相同内方位元素的影像构成 – 相机属性参数唯一(焦距、传感器尺寸、畸变等等)
• Photo(影像)
– 照片 – 外方位元素(位置+角元素)
• Component(影像组件)
– 有若干个影像组构成的连续立体像对
• Block(区块)
– 同一测区的全部影像

3d eye to hand原理

3d eye to hand原理

3d eye to hand原理
3D 眼到手(Eye-to-Hand)是指使用视觉信息来引导机器人手臂的运动,以实现精确的三维位置和定位控制。

这种技术通常用于机器人的视觉导航、精确抓取和操作等任务。

下面是3D 眼到手控制的一般原理:
1. 视觉感知:首先,摄像头或其他视觉传感器会捕捉到环境中的图像,并将其传输给计算机进行处理。

2. 特征提取:在图像处理的阶段,计算机会对捕获到的图像进行特征提取。

这些特征可以是物体的边缘、角点、颜色等,以及用于定位和跟踪的标记点或特征点。

3. 相机标定:将捕获到的图像与实际场景进行关联,需要进行相机标定,以确定图像与实际世界之间的几何关系和尺度变换。

4. 姿态估计:使用图像中的特征和相机标定信息,计算机可以估计出机器人手臂当前的位置和姿态。

这可以通过计算图像与物体之间的几何关系来实现。

5. 控制策略:基于当前的姿态估计结果,计算机使用逆运动学
或其他控制算法计算出机器人手臂的运动轨迹和控制命令,使其达到期望的位置和姿态。

6. 执行运动:根据计算出的控制命令,机器人手臂执行相应的运动,将其末端执行器移动到目标位置。

7. 反馈校正:通过不断比较实际运动结果和期望位置,进行反馈校正,使控制更准确。

可以使用视觉传感器不断更新姿态估计,从而实时调整控制策略。

通过以上步骤,3D 眼到手控制能够将视觉信息转化为机器人手臂的运动指令,实现精确的三维位置和定位控制,从而完成各种精细操作和任务。

这项技术在自动化生产、机器人导航、物品抓取等领域具有广泛的应用潜力。

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使用计算机视觉的3D模型动作记录器
作者:丁志远
来源:《电脑知识与技术》2013年第22期
摘要:该文旨在完成一款基于计算机视觉的3D模型动作记录器,即计算机通过摄像头获取人体运动视频并检测跟踪,之后通过处理数据控制3D模型,从而将人体动作进行记录保存。

文章主要围绕运动目标检测、运动目标跟踪和3D建模三个方面展开研究。

运动目标检测方面使用OpenCV(Open Source Computer Vision Library)提供的背景差分算法对目标进行分析并提取差分元素;运动目标跟踪方面则研究了常用的Camshift跟踪算法,实现对运动目标的连续跟踪以及识别从而保证动作记录器的连贯性;3D建模部分则使用3Dmax进行建立模型以及骨骼动画的制作处理,并使用Ogremax导出模型;而模型的骨骼动画则由OGRE导入测试环境并根据之前的处理结果进行相应的控制,从而实现人体运动的动作记录。

关键词:目标检测和跟踪;背景差分; CamShift; OpenCV; OGRE
中图分类号:TP391 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2013)22-5156-05
1 概述
人类和电脑的交流从打孔机到屏幕,从文字到图形,从鼠标到触摸板,计算机用更符合直觉和人性的方法让人机交互方式更加快捷方便。

那么以后的人机交互会怎样?
从另一方面,随着图形学和硬件计算能力的发展,计算机能够实时获取和记录人体动作。

计算机将人体动作参数转化为计算机中的物理模型,并且将其在虚拟环境中再现,同时3D人体模型动作目前成为最热门的研究课题之一。

现在人体运动主要通过各种传感器进行捕获和测量,并通过传感器将相关的人体信息记录为虚拟动作。

这种方法更加精确,但是由于其成本较高,计算量较大且需要特定的实验场合,因此无法广泛应用。

目前基于OpenCV的第六感交互技术和3D图形处理技术正在迅速发展之中,该文讨论如何通过这些技术完成基于计算机视觉的人体运动3D模型动作记录器,尝试将人机交互推向更深的层次。

2 系统分析
3 获取背景
摄像机首先获取静态场景,从而作为运动目标检测判断的依据,因此需要对背景不断进行更新。

常用的背景更新方法有包括多帧平均法,选择更新法,随机更新法等。

多帧平均法简单而且准确,但是计算量大,并且在运动物体多且运动速度缓慢的情况下也不能达到满意的效
果;选择更新法对于光线的变化有较强的适应性,但是环境光线变化强烈时容易检测错误,并且受人为因素较大。

本课题采用将多帧图像分别和背景图像做差,并用帧间差来判断光线的变化。

该方法通过多帧的联合判断,能够较准确判断监视场景中是否有运动的物体或者是否应该进行背景更新。

该方法融入了背景差分法对于物体的准确分割,又运用了帧差法较强的适应性。

为了不受背景的影响,人物捕捉采用了人物进入捕捉方法。

首先实现对人物进入的实时判断监测,在没人的时候进行背景更新,而当有人进入领域时则实现了动作实时监测功能。

为了缓冲图像采集速度并配合3D模型输出,每帧间间隔20ms保证系统运行流畅。

而运动目标检车跟踪部分和3D模块部分则通过全局的条件变量实现同步和互斥的操作。

4 运动目标检测
运动目标检测是指在序列图像中检测出变化区域并将运动目标从背景图像中提取出来。

一般后处理过程仅仅考虑图像中对应于运动目标的像素区域,因此运动目标检测与分割对于后期处理起决定性作用。

运动目标检测方法有很多,包括帧差法、光流法、背景差分法等,该文选择背景差分法对静态背景下的目标进行分析。

通过上述原理可知,首先获取背景图像,将背景图像和当前图像转化为灰度图像并进行高斯滤波以平滑图像;之后将当前图像和背景图像相减,差值图像二值化,再进行形态学滤波,消除噪声;最后将二值图像扫描并查看是否有非零值像素点,从而获取目标像素。

在此差分图像中,若像素的值大于一个特定的阈值,则认为视频图像中在相同位置的像素属于运动目标区域,若像素的值小于特定的阈值,则认为视频图像中在相同位置的像素属于背景区域。

在本课题中,当人物进入静态场景时,程序处理捕捉到的图像,检测出人物部分的像素差大于设定的阈值从而检测出目标人体。

如图2所示,黑色部分是差分之后的背景,白色部分是通过背景检测出的人体。

从图中可以看出,背景差分法可以正确的检测出运动目标,但是由于算法只用亮度值做为检测依据,因此当运动目标的亮度与背景亮度相似时,就难以检测出目标。

5 运动目标跟踪
运动目标检测之后,计算机则需要跟踪提取出来的检测目标。

运动目标跟踪方法包括meanshift、camshift、kalman滤波等。

其中Camshift的全称是“ContinuouslyApative Meanshift”算法,基本原理是将跟踪目标的色彩信息做为特征,并将这些信息计算处理后投影到下一帧图像中,计算出这幅图像中的目标,并用这幅图像作为新的源图,分析下一帧图像,重复这个过程就可以实现对目标的连续跟踪。

在每次搜寻前将搜寻窗口的初始值设置为移动目标当前的位置和大小,由于搜寻窗就在移动目标可能出现的区域附近,搜索时就可以节省大量的搜寻时间,因此Camshift 算法实时性较好,另外Camshift 算法是通过颜色匹配找到移动目标,而在
目标移动过程中颜色信息变化不大,所以Camshift 算法具有良好的可靠性。

考虑到以上因素,故采用camshift算法。

Camshift方法首先将RGB空间转换为HSV空间并提取H颜色分量hue;然后提取跟踪窗口并得到需要跟踪的区域selection,之后根据获得的色彩直方图将原始图像转化成色彩概率分布图像。

处理前目标图像中的每一个像素值描述该点的颜色信息,而处理后每一个像素值则成为该颜色信息出现在此处的可能性离散化度量;之后对目标直方图的反向投影backproject进行搜索,并返回下一帧的跟踪窗口;最后画出跟踪结果的位置并循环执行。

6 3D建模
7 测试
由表2可知,背景固定、光照满足一定强度以及背景不能有运动杂质即可满足系统要求。

最后系统在不同的平台上进行测试。

基于X86的计算机系统(CPU主频2G,内存2G)反应时间不超过1秒,而基于ARM9的嵌入式平台(CPU主频203.3MHZ,内存64M)系统反应时间不超过2秒,满足了实时性的需求。

综上,本系统并通过了开发阶段的测试。

系统设计较好地实现了通过摄像头捕捉跟踪人物动作来操作女孩做基本动作的功能,在功能上还可以再添加更多动作已期更好实现动作记录功能。

由于采用高实时性和低消耗的算法设计,因此系统拥有较好的同步操作,动作记录延迟较小。

另外系统在经过捕捉图像预处理下能够适应更多的环境,在多次的测试与修改之后,本课题最终获得了良好的测试结果。

8 总结
本系统通过摄像头获取人体运动视频并检测跟踪,之后通过处理数据控制3D模型,从而将人体动作进行记录保存。

系统要求首先提取静态背景建立背景模型,之后采用背景差分和Camshift方法对运动目标进行检测跟踪,因此要求光线稳定、运动物体较少的环境条件。

除此之外,Camshift方法对跟踪目标的选择也是有一定的限制:鲜艳的目标物体跟踪起来很容易,但是由于白色物体H分量太低很容易跟丢。

在实时性方面,视频流数据送入系统处理之后将处理结果显示在屏幕上。

通过观察视频处理结果,发生视频流能够流畅的显示,并没有出现停滞和跳帧的情况,这就说明本文的跟踪系统已经达到了实时性的要求。

参考文献:
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