Human Motion Tracking with a Kinematic Parameterization of Extremal Contours

David Knossow 1 Rémi Ronfard 1 Radu Horaud 1
1 MOVI - Modeling, localization, recognition and interpretation in computer vision
GRAVIR - IMAG - Graphisme, Vision et Robotique, Inria Grenoble - Rhône-Alpes, CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique : FR71
Résumé : Dans ce rapport de recherche, nous nous intéressons au problème du suivi du mouvement humain à l'aide de plusieurs caméras. Le modèle que nous utilisons pour effectuer le suivi est décrit par une chaîne articulée ainsi que par des primitives solides. Les surfaces de ces primitives se projettent dans les images sous la forme de deux types de contours : les contours de discontinuité, qui apparaissent à l'intersection entre deux surfaces, et les contours extrémaux qui apparaissent lorsque la surface est tangente au rayon de vue. Dans ce rapport, nous décrivons une méthode de capture du mouvement basé sur l'observation des contours extrémaux. Pour cela, nous introduisons une paramétrisation explicite des contours extrémaux, applicable aux surfaces développables. Cette paramétrisation nous permet de relier le mouvement apparent des contours aux mouvements articulaires et aux positions et orientations des caméras. Dans un premier temps, nous explicitons la paramétrisation des contours extrémaux et donnons leur vitesse apparente dans les images en fonction des paramètres de la chaîne cinématique auquel la primitive est attachée. Dans un deuxième temps, nous introduisons la modélisation en référence zéro de la chaîne cinématique. Nous montrons comment intégrer cette modélisation dans celle de la chaîne cinématique humaine. Dans un troisième temps, nous montrons comment utiliser la distance de chanfrein pour déterminer l'erreur entre les contours extraits de l'image et les contours extrémaux du modèle. De plus, nous montrons que cette distance peut être différentiable et donc que nous pouvons aborder le problème du suivi de mouvement comme un simple problème de minimisation non-linéaire. Un avantage majeur tant du point de vue méthodologique que du point de vue pratique est que l'algorithme n'utilise ni de correspondances modèle à image, ni de correspondances image à image. En pratique, nous modélisons le corps humain avec 5 chaînes cinématiques, 19 cônes tronqués à base elliptique et 54 degrés de liberté. Nous observons les silhouettes et le contours dans les images acquises avec des caméras synchronisées et calibrées. L'algorithme de suivi a pu être testé avec succès sur des mouvements complexes.
Type de document :
Rapport
[Research Report] RR-6007, INRIA. 2006, pp.38
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Contributeur : Rapport de Recherche Inria <>
Soumis le : jeudi 2 novembre 2006 - 10:37:42
Dernière modification le : jeudi 11 janvier 2018 - 06:20:04
Document(s) archivé(s) le : lundi 20 septembre 2010 - 17:14:40

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  • HAL Id : inria-00104098, version 2

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Citation

David Knossow, Rémi Ronfard, Radu Horaud. Human Motion Tracking with a Kinematic Parameterization of Extremal Contours. [Research Report] RR-6007, INRIA. 2006, pp.38. 〈inria-00104098v2〉

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