圖4示出人體10的手16縮小至實際的身體肢節模型30，它現在是姿勢識別的基礎。對于隨后的識別步驟來說，從點云20中進行各自關節點14的當前新定位就夠了。現在，無需再進行如在圖1和圖2之間完成的整個手16的完整識別。
[0040]圖5和6示意性示出姿勢識別可如何發生。因此，對于每個關節點14限定一個自身坐標系，從而可以對于身體關節12專屬地識別用于每個關節點14的相應轉動角度α。如果由例如手指彎曲造成的運動如從圖5至圖6所示那樣進行，則各個轉動角度α與此相應也改變。轉動角度α的存儲例如可以單列多行矢量形式進行，尤其如圖8所示。圖8也示出與轉動角度設定值RV的可能比較，該轉動角度設定值在此也作為具有轉動角度設定值范圍的矢量來構成。在此實施方式中如此進行兩個矢量的協調一致，即，所述姿勢可被認為是已有的。相應地，轉動角度設定值RV是姿勢專屬的。
[0041]在圖7中能看到在方法開始時的第一時刻tl進行初始化，即如從圖1至圖2所述的執行。接著，可以在第二時刻t2在后續圖像FB中進行與初始圖像IB的比較。對于后面的步驟，來自第一次的后續圖像FB設置作為第二次的初始圖像IB，且可以與此相應地任意擴展該方法。
[0042]圖9示意性示出本發明的識別裝置100。它配備有包括至少一個深度照相機的深度照相機裝置110。深度照相機裝置110以通信方式與執行本發明方法的控制單元120相連。人體10且在此情況下是手16位于深度照相機裝置110的采集范圍內。
[0043]實施方式的在前描述只在例子范圍內描述了本發明。顯然，該實施方式的若干特征可以自由相互組合而沒有脫離本發明的范圍，只要在技術上是有意義的。
[0044]附圖標記列表
10人體;12身體肢節;13身體肢節長度;14關節點；16手;17手背；18手指;18a大拇指;19手臂末端;20點云;30身體肢節模型；100識別裝置；110深度照相機裝置；120控制單元;tl第一時刻；t2第二時刻；t3第三時刻;α轉動角度；IB初始圖像;FB后續圖像;RV轉動角度設定值。
【主權項】
1.一種借助深度照相機裝置(110)識別人體(10)姿勢的方法，具有以下步驟: a)通過所述深度照相機裝置(110)在第一時刻(tl)產生點云(20)作為初始圖像(IB)， b)分析該初始圖像(IB)以識別該身體(10)的身體肢節(12)， c)安插具有與至少一個所識別的身體肢節(12)相關的且由轉動角度(α)限定的一個回轉自由度的至少一個關節點(14)， d)通過所述深度照相機裝置(110)在第一時刻(tl)之后的第二時刻(t2)產生點云(20)作為后續圖像(FB)， e)從該初始圖像(IB)關于所述至少一個所識別的身體肢節(12)和所述至少一個所安插的關節點(14)分析該后續圖像(FB)， f)在該后續圖像(FB)內確定所述至少一個關節點(14)的轉動角度(α)， g)將確定的轉動角度(α)與轉動角度設定值(RV)比較， h)在確定的轉動角度(α)與該轉動角度設定值(RV)的關聯中識別姿勢。2.根據權利要求1的方法，其特征是，以重復方式執行所述步驟d)至h)，其中前一次的后續圖像(FB)被設定作為用于后一次的初始圖像(IB)。3.根據前述權利要求之一的方法，其特征是，轉動角度設定值(RV)包括預定的轉動角度范圍，在此比較該確定的轉動角度(α)是否在該轉動角度范圍內。4.根據前述權利要求之一的方法，其特征是，所述步驟a)和b)以相關的身體肢節(12)的規定姿勢來進行，尤其以不同的姿勢先后進行至少兩次。5.根據前述權利要求之一的方法，其特征是，對于至少兩個關節點(14)尤其對于許多關節點(14)執行該方法，其中這些關節點(14)共同構成一個身體肢節模型(30)。6.根據前述權利要求之一的方法，其特征是，在分析該后續圖像(FB)時識別該點云(20)的所有屬于該至少一個關節點(14)的點并且將該點的重心設為新的關節點(14)。7.根據前述權利要求之一的方法，其特征是，對于人手(16)的身體肢節(12)進行該方法。8.根據權利要求7的方法，其特征是，對于該手(16)的所有手指(18)，同樣多的關節點(14)和身體肢節(12)形成作為身體肢節模型(30)的手模型。9.根據權利要求7或8的方法，其特征是，對于手背(7)、手腕和/或手臂末端(19)安插三個關節點(14)。10.根據權利要求7至9之一的方法，其特征是，在手模型中在該手(16)的與大拇指(18a)相對的一側安插至少另一個關節點(14)。11.根據前述權利要求之一的方法，其特征是，在確定至少兩個關節點(14)時，在所述兩個關節點(14)之間的身體肢節(12)的長度(13)具有預定值。12.根據前述權利要求之一的方法，其特征是，至少兩個關節點(14)安插在同一個地點上，以模仿具有至少兩個轉動自由度的人體關節。13.根據前述權利要求之一的方法，其特征是，至少兩個關節點(14)的轉動角度(α)以單列矢量形式被存儲并且與呈單列矢量形式的轉動角度設定值(RV)逐行比較。14.根據前述權利要求之一的方法，其特征是，當在后續圖像(FB)中無法識別身體肢節(12)和/或關節點(14)，針對該后續圖像(FB)采用該初始圖像(IB)的轉動角度(α)。15.—種用于識別人體(10)的姿勢的識別裝置(100)，具有深度照相機裝置(110)和控制單元(120)，其特征是，該控制單元(120)被構造用于執行具有權利要求1至14之一的特征的方法。
【專利摘要】本發明涉及借助深度照相機裝置識別人體(10)姿勢的方法，具有以下步驟：a)通過深度照相機裝置(110)在第一時刻(t1)作為初始圖像(IB)產生點云(20)，b)分析初始圖像(IB)以識別身體(10)的身體肢節(12)，c)安插具有與至少一個所識別的身體肢節(12)相關的且由轉動角度(α)限定的一個回轉自由度的至少一個關節點(14)，d)通過深度照相機裝置(110)在第一時刻(t1)之后的第二時刻(t2)作為后續圖像(FB)產生點云(20)，e)由初始圖像(IB)關于所述至少一個所識別的身體肢節(12)和所述至少一個所安插的關節點(14)分析該后續圖像(FB)，f)在該后續圖像(FB)內確定所述至少一個關節點(14)的轉動角度(α)，g)將一定的轉動角度(α)與轉動角度設定值(RV)比較，h)在一定的轉動角度(α)與該轉動角度設定值(RV)的關聯中識別姿勢。
【IPC分類】G06F3/01, G06K9/00
【公開號】CN105637531
【申請號】CN201480057420
【發明人】K.埃勒斯, J.哈特曼
【申請人】德爾格制造股份兩合公司
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2014年10月17日
【公告號】DE102013017425A1, WO2015055320A1