基于視頻序列的人體骨架提取與三維重建的開題報(bào)告

基于視頻序列的人體骨架提取與三維重建的開題報(bào)告一、研究背景與意義人體骨架的提取和三維重建是計(jì)算機(jī)視覺(jué)領(lǐng)域的一個(gè)重要研究方向，具有廣泛的應(yīng)用前景。其中，基于視頻序列的人體骨架提取和三維重建可以更加準(zhǔn)確地重建人體運(yùn)動(dòng)姿態(tài)、行為步態(tài)等信息，為人體運(yùn)動(dòng)分析、動(dòng)作識(shí)別、醫(yī)學(xué)影像分析等領(lǐng)域提供有力支持。當(dāng)前，人體骨架的提取和三維重建主要基于深度學(xué)習(xí)和傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)視覺(jué)方法兩種方式。深度學(xué)習(xí)方法利用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（CNN）等結(jié)構(gòu)對(duì)圖像、視頻進(jìn)行端到端訓(xùn)練，取得了很好的效果；而傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)視覺(jué)方法則常常采用特征點(diǎn)追蹤、輪廓分割、三維重建等方法進(jìn)行骨架提取。兩種方法各有優(yōu)劣，本研究旨在結(jié)合二者的優(yōu)點(diǎn)，提出一種基于視頻序列的人體骨架提取與三維重建方法。二、研究?jī)?nèi)容與目標(biāo)本研究將主要從以下幾個(gè)方面展開：1.設(shè)計(jì)一種基于深度學(xué)習(xí)的人體骨架提取網(wǎng)絡(luò)。為了提高骨架提取的準(zhǔn)確度和效率，本研究將利用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)視頻圖像進(jìn)行端到端訓(xùn)練，學(xué)習(xí)到豐富的骨架特征，并進(jìn)行人體姿態(tài)估計(jì)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)人體骨架的提取。2.基于三維模型，實(shí)現(xiàn)人體骨架的三維重建。在骨架提取的基礎(chǔ)上，本研究將嘗試通過(guò)三維模型重建技術(shù)對(duì)人體骨架進(jìn)行三維重建，實(shí)現(xiàn)對(duì)人體動(dòng)作的準(zhǔn)確還原。3.實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證與性能分析。本研究將利用公開數(shù)據(jù)集進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，并對(duì)所提出的方法的準(zhǔn)確度、效率、魯棒性等進(jìn)行性能分析。三、研究方案與進(jìn)度安排1.研究方案：a.研究相關(guān)文獻(xiàn)，了解相關(guān)技術(shù)和方法。b.設(shè)計(jì)基于深度學(xué)習(xí)的人體骨架提取網(wǎng)絡(luò)，利用已有的數(shù)據(jù)集進(jìn)行訓(xùn)練和優(yōu)化。c.基于三維模型實(shí)現(xiàn)人體骨架三維重建方法，以提高準(zhǔn)確性。d.對(duì)所提出的骨架提取和重建方法進(jìn)行性能分析，并與已有的方法進(jìn)行對(duì)比分析。2.工作進(jìn)度安排：第一年：a.研究相關(guān)文獻(xiàn)，并了解深度學(xué)習(xí)及傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)視覺(jué)方法在人體骨架提取和三維重建中的應(yīng)用。b.設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)基于深度學(xué)習(xí)的人體骨架提取網(wǎng)絡(luò)，并進(jìn)行訓(xùn)練和優(yōu)化。第二年：a.基于三維模型實(shí)現(xiàn)人體骨架三維重建方法，并對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化。b.對(duì)所提出的骨架提取和重建方法進(jìn)行性能分析，并與已有的方法進(jìn)行對(duì)比分析。c.編寫畢業(yè)論文，并進(jìn)行答辯。四、預(yù)期成果本研究將嘗試提出一種基于視頻序列的人體骨架提取和三維重建方法。預(yù)計(jì)取得以下成果：1.提出一個(gè)基于深度學(xué)習(xí)的人體骨架提取網(wǎng)絡(luò)，能夠提高骨架提取的準(zhǔn)確度和效率。2.實(shí)現(xiàn)人體骨架的三維重建，并在準(zhǔn)確度、效率等方面得到提高。3.對(duì)提出的方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和性能分析，并