基于KINECT的人体及人脸运动捕获技术研究.doc

摘要:人脸捕获技术在过去二十年由于其在安全和监控的广泛应用前景吸引了人们大量的研究兴趣。一个人的脸部在分歧条件影响下回产生非常大的差异。对人体姿态进行捕捉的方法有很多，但是在大多数情况下都需要使用摄像机来捕获人体的连续运动情况，这可以从相应的图象中得到所需要的大量便于研究的数据。

人脸及人体姿态对人类的交流及识别意义重大。人类情感可以直观表现在面部肌肉的变化上，人们也可以通过人体姿态推测判断动作者的意图。尽管人脸及人体姿态捕捉研究已经累积了丰富的经验，然而如今的捕获技术所涉及的图象和场景识别越来越复杂，怎么提高这样一个系统的准确性和鲁棒性依然是目前人脸及人体姿态捕捉的难点。本文使用Kinect深度摄像机分别在WPF与Unity下搭建了捕获人脸及人体姿态的平台，并且存储并分析其人脸点云数据与人体骨骼点云数据。Kinect人脸及人体姿态捕捉系统其核心就是Kinect深度摄影机,它可以对被侦查者的动作、表情及动作姿势进行检测与捕捉,这项技术的开发效率很高,并且可以降低开发成本,使它们三者之间达到最优平衡。在Kinect基础上，与WPF与Unity3D结合，设计了基于不同平台下的系统。

关键词：Kinect；人脸捕获；人体姿态捕捉；WPFUnity3D

目录

摘要

Abstract

1-绪    论-1

1.1 研究目的与意义-1

1.2 人脸及人体姿态捕捉研究现状-2

1.3论文组织结构-3

2 Kinect传感器的结构及工作原理-4

2.1 Kinect简介-4

2.2 Kinect硬件要求-5

2.3 Kinect SDK 介绍-6

2.4 Kinect 开发语言介绍-6

2.4.1基于wpf的界面搭建-7

2.4.2  基于Unity3D 的Kinect开发-9

2.4.3 基于Python的Kinect开发-10

3 基于Kinect的人脸捕捉研究-11

3.1 前言-11

3.2人脸检测的一般方法-12

3.3基于Kinect的人脸跟踪-13

3.4 本章小结-17

4 Kinect与Unity3D之间虚拟骨骼的控制方法-18

4.1 基于Kinect的骨骼追踪-18

4.2 Unity3D 中骨骼绑定-19

4.3 骨骼捕捉平台的搭建-21

4.3.1 Unity3D接口设计-21

4.3.2  Kinect数据读取模块-22

4.3.3 骨骼数据回放-25

4.4 本章小结-26

5 总结与展望-27

结    论-28

参 考 文 献-29

致    谢-30