基于激光三维探测技术的运动姿态实时辨识

发布时间：2024-03-27 20:53

　　针对传统方法对人体运动姿态进行辨识时不能满足实时监测的要求的问题,提出激光三维探测技术的运动姿态实时辨识方法。首先根据激光三维成像技术原理,创建人体姿态的动态模型,采用四元数对动态模型中的坐标进行转换,得到人体运动的实际姿态角;构建人体空间直角坐标系,根据姿态角和解算方法对坐标系中各轴的峰值变化进行分析,得出人体运动姿态的辨识结构;在此基础上创建出实时监测平台,实现对人体运动姿态的远程实时监控。通过仿真实验验证,所提方法能够不受运动加速度的影响,准确实时地辨识出人体的运动姿态,说明该方法具有实际应用性,可为相关工作提供一定的参考价值。

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【部分图文】：

图1激光三维探测技术原理图

2.1激光三维探测技术激光三维检测原理如图1所示，检测系统是由激光器、圆柱体镜头、CCD摄像机构成的[5]，将摄像机镜头光心作为坐标系原点，创建摄像机模型[6]。镜头焦距为f，激光器轴线和坐标系xc轴的夹角为θ，xc和激光平面的交点L与光心Oc之间的要有间距b，激光平面投射到待....

图2人体空间直角坐标系

针对人体运动姿态的辨识算法，采用加速度传感器采样得到的信号对人体进行运动姿态辨识[14]。首先根据2.2中得出的坐标轴，创建人体空间直角坐标系，如图2所示:图中，X轴表示人体竖直向上方向，Y轴表示人体横向右方向，Z轴表示人体横截面平行内方向。

图3实时监控平台结构图

本文创建的实时监测平台可分为:后台软件系统部分和前端Web监控查询系统部分，具体结构如图3所示:软件部分的串口可将系统采集到的数据包进行读取和解析，得出姿态感知节点编号、姿态信息等数据，并信息存入数据库中。用户可根据前端软件系统建立监控对象，根据对人体姿态感知节点编号可对其进行过....

图4实验结果对比图

实验环境为:CPUIntelXeonGold6154@3.00GHz，金士顿8GDDR42400内存，英特尔545S系列256GB固态硬盘，电源为长城HOPE-4500DS(额定350W)。开发环境为:运用KeiluVisionMDK开发环境对激光传感器终....

本文编号：3940480