人体三维运动数据获取技术(HMC, Human Motion Capture),在动画制作,电影特技,电脑游戏,视频监控,虚拟现实,智能人机交互,临床康复医疗,机器人动作设计,体育辅助训练等领域都有着广泛的应用,而近年来更是成为计算机视觉领域最为活跃的研究课题之一。本文提出了一种基于有标记点跟踪的人体三维运动数据获取方法。此方法主要解决了基于视频人体运动分析问题中的运动跟踪和三维运动数据获取两个关键问题,研究了单目视频中的有标记人体关节点运动跟踪问题,并结合摄像机标定以及人体结构约束完成了三维还原的工作。首先实现了基于经典小孔成像模型的单目摄相机内外参数的标定。本文接着详细阐述了粒子滤波的基本原理,实现一种基于加权颜色直方图的粒子滤波跟踪算法,并将其应用于有标记点的人体关节点二维运动数据获取系统中。本文跟踪算法的匹配特征采用“关节点+区域颜色”为特点,具有跟踪实现简单,特征匹配准确的优点。在获得了人体关节点二维数据后本文具体讲述了一种基于人体结构约束的三维运动数据获取方法的实现以及理论推导过程。最后对所提出的方法进行了误差分析,说明了本文提出的方法可以定量的分析人体三维运动,并可以为其他无标记点的三维重构系统提供比对标准。