检索结果-南通市图书馆

高技术通讯 2013年第12期23卷 1292-1298页

作者：张庆宾田国会张衍儒山东大学控制科学与工程学院济南250061

研究了利用穿戴式传感器进行人体姿态捕捉的问题。设计实现了一种被称做姿态航向参考系统(AHRS)的传感器模块,将AHRS模块绑定在人体的主要运动关节,其采集的陀螺仪、加速度计和磁力计信号经过基于小波变换的降噪处理后,对三种传感器进... 详细信息

研究了利用穿戴式传感器进行人体姿态捕捉的问题。设计实现了一种被称做姿态航向参考系统(AHRS)的传感器模块,将AHRS模块绑定在人体的主要运动关节,其采集的陀螺仪、加速度计和磁力计信号经过基于小波变换的降噪处理后,对三种传感器进行基于扩展卡尔曼滤波算法的数据融合,解算出人体关节的运动姿态。通过WIFI模块将各个关节的姿态数据发送到计算机,上位机软件利用OPENGL技术建立了人体三维骨骼模型,并根据接收的数据对人体姿态与骨骼模型进行坐标转换和关节解耦,将人体姿态动作直观地显示出来。实验结果表明,所设计的惯性传感器模块AHRS的检测精度高,稳定性好,没有数据漂移和累积误差,所提出的姿态捕捉系统能够准确地检测人体姿态动作,反应速度快,满足实时性的要求。

关键词：姿态航向参考系统(AHRS) 小波变换数据融合扩展卡尔曼滤波器人体姿态捕捉

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基于惯性传感器的人体姿态捕捉与行为识别研究

基于惯性传感器的人体姿态捕捉与行为识别研究

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作者：柯闵杰南京理工大学

学位级别：硕士

随着科技发展,人体姿态捕捉技术广泛应用于各行各业之中,非常具有研究的价值。而惯性式人体姿态捕捉技术相对于其它实现方式来说有着巨大的优势,成为了人体姿态捕捉领域中的研究热点。因此本文基于惯性传感器设计了一套人体姿态捕捉系统... 详细信息

随着科技发展,人体姿态捕捉技术广泛应用于各行各业之中,非常具有研究的价值。而惯性式人体姿态捕捉技术相对于其它实现方式来说有着巨大的优势,成为了人体姿态捕捉领域中的研究热点。因此本文基于惯性传感器设计了一套人体姿态捕捉系统,并在该系统的基础上进行了人体行为识别的研究。首先对人体姿态捕捉系统进行了需求分析,确定了人体姿态捕捉系统的各个组成部分。本文使用15个姿态测量节点,采集人体各个躯干部位的运动参数,然后进行姿态解算得到相应的姿态数据,通过无线通信方式,由姿态测量节点传输到无线接收节点中,再由无线接收节点通过串口通信方式将数据传输到PC端进行人体姿态展示。其次对姿态测量节点的惯性传感器模块、无线通信模块以及电池模块中的主要器件进行了选型对比,然后选择使用基于梯度下降法的姿态解算算法将三种传感器的数据融合得到最终的姿态,并对惯性传感器中的三种传感器进行了标定补偿,以提高姿态解算的精度。然后根据人体运动学和模型层次分析,使用3ds Max软件进行人体模型的设计,然后基于Unity软件进行人体姿态展示程序的开发。经过测试,该系统能够较好地捕捉人体姿态。最后基于实现的人体姿态捕捉系统,本文设计8个动作进行数据样本的采集。根据得到的样本数据,首先使用四分位法进行离群值的剔除,然后进行时域特征提取。针对特征空间维度过大的问题,使用主成分分析法进行特征降维,然后使用SVM分类算法进行人体行为识别模型的搭建,最后SVM算法对8个动作的平均识别率为92.5%。

关键词：惯性传感器人体姿态捕捉梯度下降法人体行为识别 SVM

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滑雪运动员姿态准确捕捉系统的研究与设计

滑雪运动员姿态准确捕捉系统的研究与设计

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作者：杨勇勇吉林建筑大学

学位级别：硕士

滑雪运动是一项很好的冬季运动项目。随着我国国民经济的快速发展,尤其是2022年冬季奥运会的申办成功,国家对该项运动的重视程度非常高,越来越多的人投入到冰雪运动中。准确捕捉滑雪运动员关节点的姿态信息,为正确指导学员学习提供数字... 详细信息

滑雪运动是一项很好的冬季运动项目。随着我国国民经济的快速发展,尤其是2022年冬季奥运会的申办成功,国家对该项运动的重视程度非常高,越来越多的人投入到冰雪运动中。准确捕捉滑雪运动员关节点的姿态信息,为正确指导学员学习提供数字化的支撑,对提高学习效率意义重大。随着科学技术的进步,人体姿态捕捉技术越来越多的应用在体育运动中,如篮球、游泳、体操等体育项目。目前光学摄像头和惯性传感器已经成为采集人体姿态的两种主要方式,然而这两种方式依然存在许多问题,传感器方面由于滑雪运动员运动快速且复杂,容易造成对人体姿态捕捉不准确的问题,光学方面主要是对采集环境要求高,滑雪运动员在运动过程中容易发生遮挡,会造成采集人体姿态不准确。本文依托于吉林省教育“十三五”科学技术研究规划项目,项目名称“多特征信息融合技术在滑雪教学中的应用研究”,开展信息技术在滑雪运动中的研究与设计。为了提高滑雪运动员姿态捕捉的准确度,本文设计了一种将惯性传感器与光学摄像头数据相融合的姿态识别系统,本系统分为下位机硬件与上位机软件两个部分。首先惯性采集部分,将11个采集节点佩戴在滑雪运动员主要关节点附近,模块使用ZigBee协议以无线的方式进行数据的采集与发送,更加便捷与经济,降低对滑雪运动员做动作时的影响。其次本文利用多线程的方式,分别在时间和空间上进行变换计算,对惯性传感器和光学摄像头的数据进行融合,提高滑雪运动员姿态捕捉精度。最后在上位机建立了人体模型,通过Unity3D对滑雪运动进行实时展示,将学员姿态与教练员进行对比,直观的找出其存在的问题,提供一个可视化的教学方法,极大提高教学效率。通过硬件电路的设计与软件功能的开发,实现了一个具有无线传输功能以及将传感器与摄像头有效结合起来的人体姿态识别系统。经过测试系统操作简单、结构稳定且功能全面,能够达到预期人体姿态采集效果,对滑雪运动提供给了一个全新的数字化和可视化的教学工具,还可以运用到其它多个方面,具有很好的应用前景。

关键词：人体姿态捕捉 ZigBee网络惯性系统数据融合虚拟现实

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