检索结果-南通市图书馆

作者：任静大连理工大学

学位级别：硕士

目前,随着我国人口老龄化进程的加剧,人口老龄化已经成为一个重大的民生问题和社会问题。至2010年,全国已有3300多万老年人,他们需要不同程度地护理。而传统家庭的养老功能逐渐弱化,社会上养老服务的基础设施及护理人员也无法满足老年... 详细信息

目前,随着我国人口老龄化进程的加剧,人口老龄化已经成为一个重大的民生问题和社会问题。至2010年,全国已有3300多万老年人,他们需要不同程度地护理。而传统家庭的养老功能逐渐弱化,社会上养老服务的基础设施及护理人员也无法满足老年人的需求,老龄化人口的医护管理问题亟待解决。同时,由于生活及工作压力的增大,越来越多的人常期处于亚健康状态,慢性病的发病率及死亡率不断提高,生活水平的提高也使人们对自身的健康保健提出了更高的要求。针对上述问题,本课题以一套基于体感网的生理信号监测节点为硬件平台,开发了一个多生理参数监测的远程医疗监护系统。该系统主要针对老年人,慢性病人群及运动员等特殊人群,实时监测、采集并存储心电、血氧及动作信号。该软件的主要功能包括：实时监测人体生理参数,对参数进行波形显示;对波形数据进行分析,得到心率、血氧饱和度参数;将波形数据存储至数据库,对历史数据进行波形回放;医护人员通过对监测数据的分析,远程发布诊断信息供患者参考。本系统下位机在TinyOS操作系统上实现节点之间的无线通信,上位机以Visual Studio2005为开发平台,使用串口通信技术及多线程技术采集数据,实现对生理参数的实时监测与动态波形显示。使用SQL Server2005建立数据库,记录监护对象的基本信息、生理参数信息、医护人员信息、病嘱信息等数据,通过***数据库访问技术实现对数据库的访问。测试结果表明,该系统人机交互界面友好,操作简便,性能稳定,具有较高的采集质量及较低的丢包率,能够实现对人体长时间的实时监测。

关键词：远程医疗监护系统心电信号血氧信号动作信号 TinyOS 多线程数据库

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基于多特性融合的目标跟踪系统

基于多特性融合的目标跟踪系统

作者：戴川大连理工大学

学位级别：硕士

视频目标跟踪是计算机视觉领域中一个重要的方向,它广泛的应用在监控安防,基于视觉的人机交互以及军事领域。视觉目标跟踪就是通过初始目标中的各种信息,自动找到当前视频帧中的目标位置、形状等信息。经过多年的探索,研究者们提出了很... 详细信息

视频目标跟踪是计算机视觉领域中一个重要的方向,它广泛的应用在监控安防,基于视觉的人机交互以及军事领域。视觉目标跟踪就是通过初始目标中的各种信息,自动找到当前视频帧中的目标位置、形状等信息。经过多年的探索,研究者们提出了很多新的跟踪方法,大致可以分为基于特征的方法、基于学习的方法、基于区域的方法和基于模型的方法。近年来,基于粒子滤波的视频跟踪方法越来越受到研究者的重视。与传统的卡尔曼滤波算法相比,粒子滤波算法可以解决高维非线性非高斯动态系统问题,具有更广泛的适用性。然而传统的粒子滤波跟踪算法多数采用单一的特征进行跟踪,在环境背景复杂多变的情况下鲁棒性不强,而且目标自身的各种特征也会随环境因素发生改变,例如目标的颜色特征就会随着光照的改变而发生变化。一般的单一特征跟踪算法都采用颜色特征进行跟踪,然而大多数提取颜色特征的算法都将颜色特征变换到HSV色彩空间并取其中的H分量。这导致颜色特征中的亮度和饱和度信息丢失,使得特征描述不准确。为了克服单特征跟踪的局限性,本文提出了一种多特征融合的目标跟踪算法,考虑到目标的颜色和边缘方向特征通常不会同时发生改变,本文提取颜色和边缘方向两个有效特征,将其归一化到直方图中进行建模后,在粒子滤波框架内将所有特征观测进行融合,以增强对复杂背景干扰的鲁棒性。在提取颜色特征时,为了尽量保留更多的特征信息,本文采用三维直方图来描述RGB色彩空间。在特征融合过程中,采用了一种自适应的特征权值分配算法,可以保证在不同的背景下,给各特征赋予不同的权值,进一步提高了算法的鲁棒性。最后,本文通过实验对比得出结果表明,本文提出的多特征融合算法可以在复杂背景下稳定的跟踪目标对象。

关键词：目标跟踪多特性融合粒子滤波器三维直方图

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人体动作捕捉系统软件设计

人体动作捕捉系统软件设计

作者：陈义新大连理工大学

学位级别：硕士

动作捕捉技术涉及惯性导航、通讯、人体工程学、计算机图形学等多个交叉学科。近年来,随着传感器技术的发展,惯性导航技术的革新和计算硬件水平的不断提高,动作捕捉技术得到了飞快发展。动作捕捉在国内外均发展到一定水平,无论是高校研... 详细信息

动作捕捉技术涉及惯性导航、通讯、人体工程学、计算机图形学等多个交叉学科。近年来,随着传感器技术的发展,惯性导航技术的革新和计算硬件水平的不断提高,动作捕捉技术得到了飞快发展。动作捕捉在国内外均发展到一定水平,无论是高校研究所还是企业都对动作捕捉领域进行了深度探索,市场上出现了性能稳定的商业化产品。现已经在医疗、影视制作、虚拟现实等领域有着广泛的应用。比如在大型的3D游戏制作过程中,已经将光学运动捕获技术和虚拟现实技术完美结合,做出非常真实的人物的动画效果。在影视制作领域,《角斗士》和《魔界》等脍炙人口的电影都大量的使用了人体运动捕获技术,从而使里面的角色更加逼真,赋有生命力。本文涉及的人体动作的捕捉系统的整体框架由下位机和上位机组成。下位机为分布在全身的传感节点,实时将传感节点的数据,通过无线模块,发送给PC。上位机软件平台运行在PC上,PC通过无线天线实时接收个传感节点的数据,软件平台分析并处理这些数据,将解算出的人体姿态实时重构为计算机图形,对人体动作在虚拟的3D场景中实时重构。本文基于微型惯性传感器技术,结合惯性导航原理,通过应用数据融合算法、计算机图形学相关原理和技术以及相应的编程技术,最终设计完成了人体姿态捕捉系统软件平台。该软件系统平台主要实现了对多个传感节点发送的数据包进行实时接收,数据包进行拆包以及数据的预处理;运用了数据融合算法,对多个传感器数据的进行融合,完成了人体姿态的解算。使用四元数描述人体姿态并完成对人体模型实时驱动,进而完成人体动作重构。本文针对人体的运动规律和人体结构进行了相关研究,并且简化了人体模型。为了使人体动作重构的效果逼真且计算量小,本文采用了蒙皮骨骼动画技术。为了使该软件系统能够在Windows系统下,能够良好的运行,本文选择了DirectX图形界面库与MFC框架结合作为软件的基本框架。调用了DirectX界面库的相应接口,完成了3D人体模型的加载。将人体各个肢体在导航系的坐标转换为屏幕坐标,完成对人体模型的驱动。从最终的演示动作捕捉效果来看,人体动作跟踪效果良好。

关键词：惯性传感器惯性导航数据融合动作捕捉

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基于体感网的骑马动作监测平台的设计与实现

基于体感网的骑马动作监测平台的设计与实现

作者：雷笛大连理工大学

学位级别：硕士

马术治疗,即用马作为一种治疗工具,通过马在行走时的步态、盆骨的变化及马和人体之间的互动,对脑瘫患者的躯体、心理等进行治疗的一种康复治疗手段。然而,尽管目前在临床试验上发现马术治疗对脑瘫患者是有疗效的,但是并没有充分的科学... 详细信息

马术治疗,即用马作为一种治疗工具,通过马在行走时的步态、盆骨的变化及马和人体之间的互动,对脑瘫患者的躯体、心理等进行治疗的一种康复治疗手段。然而,尽管目前在临床试验上发现马术治疗对脑瘫患者是有疗效的,但是并没有充分的科学证据证明该效果;同时,马术治疗的疗效研究都属于定性分析,缺乏实际数据的证明和精确的测量结果。因此,需要一种能够实时反馈骑手姿态的监测平台,为马术治疗提供科学依据。本文设计了一款人体骑马动作监测平台,用于采集患者在骑马时的姿态数据及马行走时的运动数据,为马术治疗疗效的研究提供数据基础。本监测平台主要由三部分构成:十二个数据采集节点、两个数据接收节点和一款上位机,在硬件设计方面,数据采集节点的硬件电路由电源模块、传感器模块、微处理器模块和无线模块构成;数据接收节点的硬件电路由电源模块、USB通信模块、微处理器模块和无线模块构成。在软件设计方面,嵌入式软件的主要功能包括传感器数据采集、打包、无线通讯、USB数据通信等;上位机软件的主要功能包括串口通信、数据转换、显示、保存。通过软硬件协调运做,整个平台能够实现三轴角速度、三轴加速度和三轴磁力数据的实时采集、保存,便于以后进一步的数据分析与算法研究。论文最后对整个监测平台进行了性能测试,本文设计了丢包率测试、骑车测试与骑马测试三项实验。丢包率测试验证了监测平台的适用范围,骑车测试验证了监测平台的数据效果,骑马测试验证了监测平台的实用性。

关键词：体感网无线通信惯性传感器马术治疗

集中控制型智能消防疏散指示系统的设计与实现

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集中控制型智能消防疏散指示系统的设计与实现

作者：葛一平大连理工大学

学位级别：硕士

火灾发生后,由于疏散指示灯状态固定、被困人员慌不择路等因素,人们往往无法迅速准确地找到合适的逃生路径,这给消防疏散带来了巨大的困难。因此,本文进行了基于蚁群算法的最短疏散路径规划,并研发了一套集中控制型的智能消防疏散指示系... 详细信息

火灾发生后,由于疏散指示灯状态固定、被困人员慌不择路等因素,人们往往无法迅速准确地找到合适的逃生路径,这给消防疏散带来了巨大的困难。因此,本文进行了基于蚁群算法的最短疏散路径规划,并研发了一套集中控制型的智能消防疏散指示系统,该系统自动地与火灾报警系统进行联动,可以实时监测并控制系统中各种消防设备的工作状态,火灾发生时,根据火警信息,系统会通过蚁群算法对被困人员和安全出口之间的最短疏散路径进行规划,然后只点亮该路径上的疏散指示灯,及时有效地对人员进行疏散。本文的主要研究内容如下:(1)智能消防疏散指示系统下位机的硬件和软件设计。系统的下位机主要包括集中电源、分配电装置和各种类型的消防应急灯具。集中电源是为整套系统进行供电的装置,包括主电源和备用电源。分配电装置通过两总线将集中电源的电分配给灯具,并充当控制器、集中电源以及灯具之间通信的桥梁。系统下位机将ST系列单片机作为主控芯片,通过嵌入式程序对各种消防设备进行控制。(2)应急照明控制器的软件设计。应急照明控制器是整套系统的控制管理中心,向上与火灾报警系统联动,可以接收各种火灾探测设备的火警信息,向下通过485总线与分配电装置相连,用来控制并显示集中电源、分配电装置、消防应急灯具及其它相关附件的工作状态。本文主要负责设计控制器的后台图层编辑软件,来图形化显示系统中的各种消防设备,同时还设计了系统的通信协议。(3)基于蚁群算法的最短疏散路径规划。火灾发生时,根据火警信息,系统可以利用蚁群算法找到被困人员和安全出口之间的最短疏散路径,然后只点亮该路径上的疏散指示灯,及时有效地对人员进行疏散。(4)智能消防疏散指示系统的测试及优化。本文最后对系统样机进行了相关功能的测试,并提出了一些对系统的改进与优化。本文研究的集中控制型智能消防疏散指示系统满足了国家相关标准规范的要求,研发了系统样机并进行了功能测试,可以完成基于蚁群算法的最短疏散路径规划,达到了预期的效果,在智能消防疏散领域具有广泛的应用前景。

关键词：消防疏散智慧消防集中控制蚁群算法

基于负载均衡的3G视频传输系统的设计与实现

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基于负载均衡的3G视频传输系统的设计与实现

作者：李吉祥大连理工大学

学位级别：硕士

近年来,随着社会信息化进程的深入,电视观众和网民对重大题材的突发事件的新闻的直播要求越来越高,然而要想做到迅速快捷的机动反应和全天候不受地域影响地完成直播任务,3G网络系统的易操作性和简单快捷的优势对现有的种种直播手段是一... 详细信息

近年来,随着社会信息化进程的深入,电视观众和网民对重大题材的突发事件的新闻的直播要求越来越高,然而要想做到迅速快捷的机动反应和全天候不受地域影响地完成直播任务,3G网络系统的易操作性和简单快捷的优势对现有的种种直播手段是一种有力的补充。3G网络环境的视频通话的应用,为现场直播提供了新的方法——通过前端视频采集设备,把采集的画面通过3G传输模块转化成数据流,经过3G网络传输到视频直播间供直播使用,这就形成了一种新的直播方式——3G视频直播。设计了一种脱离直播卫星转播车、利用现有的3G通信、可由单个摄像师携带的轻巧、便携的收发系统。该系统可使专业电视频道提供商在没有卫星或微波上行链路的情况下也可以从远端传送重大新闻、体育赛事等高品质实时视频,从而让单兵现场进行实况报道成为可能。本系统的核心在于采用3G链路负载均衡技术,对多链路进行链路捆绑,实现多个物理链路的带宽叠加,以达到提高整体的带宽的目的,从而提高图像的清晰程度,以此来满足高清视频数据传输对带宽的苛刻要求。该系统采用C/S模型,客户端使用C/C++语言,以S3C6410处理器作为硬件平台、Linux作为嵌入式软件平台。并采用低码率H.264编解码算法和使用硬件编码技术,对网络链路进行绑定实现负载均衡,以此来实现多个3G卡之间的协同工作传输数据,成功地解决了3G带宽瓶颈问题。上位机采用C#语言,使用VLC开源动态链接库,完成实时视频的接收和显示,并能够保存实时录像。测试结果表明,系统可以实现多个3G模块的开机自启动、自动拨号和多链路的链路捆绑,视频的采集、压缩编码和3G视频数据的发送;同时具有能稳定传输、显示实时视频,以及录像的功能。达到预期效果,满足设计要求。

关键词：负载均衡 H.264 实时编解码嵌入式Linux 3G

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基于体感网的步态分析算法的研究

基于体感网的步态分析算法的研究

作者：韩宁大连理工大学

学位级别：硕士

伴随着社会的进步和发展,人们对自身的健康更加的重视,特别是现在人口老龄化越来越严重,当前的社会养老服务的基础设施及护理人员无法满足人的需求。目前我国医疗监护模式还主要是基于医院的大型设备,这种方式不仅会增加医院的负担,也... 详细信息

伴随着社会的进步和发展,人们对自身的健康更加的重视,特别是现在人口老龄化越来越严重,当前的社会养老服务的基础设施及护理人员无法满足人的需求。目前我国医疗监护模式还主要是基于医院的大型设备,这种方式不仅会增加医院的负担,也带来诸多不便。引入新的医疗监护模式以提高医疗监护质量是一个迫切的需求。目前,在国际上兴起的体感网(BSN:Body Sensor Network)技术可以有效地辅助医院,允许患者在家中实现对生理信号的采集,从而达到远程医疗监护的目的。步态即为人体走路的姿态。人体走路的信息中包含了很多能反应人体健康状况的信息,所以对人体步态时空参数的分析在医学上有很重要的意义。传统的步态分析方法主要基于视频、压力传感器和大型步态模拟平台。但这些方法都有一定的缺点,不利于远程医疗的推广。随着微电子机械系统(MEMS)技术的飞速发展,加速度传感器和陀螺仪由于其廉价、轻量、低能耗和小尺寸等优点吸引了很多人的注意,并开始运用于运动分析中。本文提出了一种基于三轴加速度传感器和三轴陀螺仪的惯性测量模块(IMU)的步态定量分析算法。将惯性测量模块固定在人的脚踝部位,采集人体运动时的惯性信号,并对这些信号通过一定的算法进行分析,从而得到所需的步态参数。信号分析的过程主要包括信号预处理、步态分段、步态参数的计算和误差补偿四个部分。其中,信号预处理采用小波分解技术,步态周期进行分段时采用了基于知识的步态分段算法,步态空间参数的计算采用了四元数捷联惯性导航技术并求取脚的姿态,脚的姿态和速度的误差补偿分别采用了球状插值和线性插值技术。

关键词：体感网步态加速度陀螺仪

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一种类尺蠖运动的爬行机器人设计与实现

一种类尺蠖运动的爬行机器人设计与实现

作者：王富强大连理工大学

学位级别：硕士

随着科学技术的发展,人类的生产、生活正在逐步实现自动化与智能化。近年来,机器人技术飞速发展,各种各样的机器人正逐步走向人们的生活。机器人技术在很大程度上提高了人类的生产效率和生活水平。爬行机器人是机器人技术的一个重要分... 详细信息

随着科学技术的发展,人类的生产、生活正在逐步实现自动化与智能化。近年来,机器人技术飞速发展,各种各样的机器人正逐步走向人们的生活。机器人技术在很大程度上提高了人类的生产效率和生活水平。爬行机器人是机器人技术的一个重要分支。由于具有出色的运动性能,能够在各种较为复杂的环境中运行,爬行机器人被用来执行管道探索、废墟搜索等任务。本文通过分析尺蠖的运动方式,研制出了适于进入坑道、管道中进行检测搜索的类尺蠖运动的爬行机器人。本文对尺蠖的运动方式进行了分析,根据其运动特点,设计出了蠕动式行进的类尺蠖运动的爬行机器人的本体结构。机器人采用具有弹性的刷毛组作为支撑机构,采用往复螺杆及滑块等作为驱动机构,实现机器人的周期性蠕动式行进。该机器人运行稳定,结构紧凑,对各种复杂的环境有一定的适应性。系统硬件部分以微控制器为核心,采集惯性传感器、红外热释电传感器、二氧化碳浓度传感器信息,通过电机驱动板控制电机运转,与上位机PC通过RS232串口进行通信。根据系统要求,对微控制器、传感器、电机等进行了选型与分析。系统软件部分分为两部分：上位机软件采用Windows下的C++语言编译实现,基于Windows的消息机制,实现串口通信、各传感器信息显示、电机控制、视频显示、运动轨迹显示等功能;下位机在Arduino IDE的编译环境下,采用类似于C语言的Arduino语言编译而成。下位机采集各传感器信息,通过RS232串口通信发送给上位机,根据接收到的上位机控制命令,对电机及各传感器进行控制。本文研制了两款机器人样机,对其运动性能及检测搜索功能进行了实验。机器人样机在实验室搭建的简易坑道、室外坑道以及圆形管道环境下运行良好,最大运行速度为0.71m/min,可以通过倾角为20。的斜坡,能正常采集机器人前方的视频、红外热释电、二氧化碳浓度等信息,实现了检测搜索功能。

关键词：爬行机器人尺蠖微控制器传感器

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移动论坛系统的设计与实现

移动论坛系统的设计与实现

作者：张宇涵大连理工大学

学位级别：硕士

近几年来，互联网技术为全球经济带来了革命性的影响，也改变了人们对世界的认识，但是它的影响力却由于条件的限制止步于电脑终端。而以手机、PDA等移动设备为终端的移动互联网技术弥补了它的不足，把网络延伸到每个人的口袋，真正做... 详细信息

近几年来，互联网技术为全球经济带来了革命性的影响，也改变了人们对世界的认识，但是它的影响力却由于条件的限制止步于电脑终端。而以手机、PDA等移动设备为终端的移动互联网技术弥补了它的不足，把网络延伸到每个人的口袋，真正做到无处不在，为原本高速发展的网络时代带来了更多的机遇。把互联网应用延伸到无线互联网上已经成为热点技术，基于J2ME和J2EE的移动论坛系统就是在这个大环境下应运而生的。本文首先分析了移动互联网应用的背景，看到了我国与国外在此领域的差距;然后介绍了相关的背景知识和对不同的技术进行了比较，结合J2ME与J2EE在移动应用中的优势，提出设计基于J2ME和J2EE的移动论坛系统技术;接着对本系统的特点进行分析，在考虑可维护性，可扩展性以及实用性的基础上确定了系统采用三层框架，即移动客户层，应用表示层，数据存储层;最后给出了系统各层关键部分的详细设计与实现。本文构建了一个基于J2ME和J2EE技术的移动论坛系统，该系统中用户可实现在线注册，身份验证，个人信息管理，好友管理，访问论坛，个人信箱等功能。其中个人信息管理分为：用户资料、公告栏、好友留言板等;系统采用六度空间理论来管理用户，好友采用分级管理，并且可以方便地查看任意用户与当前用户的六度关系;话题浏览具有树形结构浏览，归类浏览以及关键字搜索浏览等方式。采用J2ME和J2EE结合的方式使得系统具有很强的伸缩性、通用性、兼容性。并且本系统的核心技术还可推广到出其它类型的移动应用系统，如移动专家咨询系统，移动商务系统，手机在线游戏系统等。

关键词：移动应用论坛 J2ME J2EE

基于Android的便携式步态分析软件实现

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基于Android的便携式步态分析软件实现

作者：关显铄大连理工大学

学位级别：硕士

步态分析是一项在很多领域内都得到广泛应用的技术,其工作往往依赖于大型设备,因此大多是在医院等特定的场所里进行的,这在一定程度上影响了这些设备的实用性。为了让有需求者在日常生活中可以随时对步态进行分析而不受场所的限制,本文... 详细信息

步态分析是一项在很多领域内都得到广泛应用的技术,其工作往往依赖于大型设备,因此大多是在医院等特定的场所里进行的,这在一定程度上影响了这些设备的实用性。为了让有需求者在日常生活中可以随时对步态进行分析而不受场所的限制,本文针对这种情况设计了一种基于人体工程学和生物力学的便携式步态分析系统。它使用六轴惯性传感器采集足部以及膝关节上下位置的加速度和角速度,并通过蓝牙设备将其发送给手机,利用本文中所设计的步态分析算法对受测试者行走时的步态特征以及膝关节的角度变化进行计算。与较大型的步态分析设备相比,这种便携式步态分析设备具有可穿戴性,可以让用户在进行步态分析工作时不再受到场所的限制。同时,便携式步态分析系统有助于实现对用户的在线步态监测,可以帮助康复患者看到自己的康复效果,形成正面的心理暗示。主要研究内容如下:（1）设计了一种对人体的步态参数进行计算的方法。本系统对步态参数的计算主要是基于惯性传感器测量得到的加速度和角速度数据。在时间参数方面,通过寻找角速度曲线当中的步态关键点的方式来判断一个步态周期的起始与结束,以及支撑相和摆动相的时间。在步态参数测量方面,利用加速度和角速度进行数据融合来计算出测试者行走过程中的欧拉角变化,并借助欧拉角求得三个不同方向上的加速度,以积分的方式算出受测试者的步长等步态信息,并借助零速更新法来消除行走过程出现的速度偏移。本系统利用大腿和小腿上的两个传感器所测量得到的加速度信息,计算求出了行走过程中受测试者的膝关节角度变化。经实验表明,本软件计算步态参数的结果具有较高的精度。（2）设计并实现了一款用于步态分析的手机软件。本手机软件基于Android操作系统,利用本文中所设计的人体步态数据分析方法来对受测试者的步态进行分析。手机软件包含了登录注册模块、蓝牙连接模块、动画显示模块、数据显示模块、数据记录模块和信息管理模块,为用户提供了登录和注册的功能,利用蓝牙设备采集惯性传感器的原始数据,并对用户的步长、步态周期、支撑相占比和膝关节角度等步态参数进行计算。计算后的数据将被存放在Bmob云当中。总体而言,本软件系统能够在保证轻便易携带和精度的情况下完成步态参数的测量工作。与其他的可穿戴式步态分析系统相比,它不仅可以测量行走过程中的时间与空间参数,还能够实时地测量受测试者的膝关节角度,并对其进行显示。

关键词：惯性传感器步态分析下肢运动学 Android开发