人体步态实时跟踪关键技术研究
发布时间：2022-09-28 19:32
虚拟现实技术是最近这些年来兴起的一个研究性课题,随着科学水平的不断提高以及计算机技术的不断发展和完善,虚拟现实技术得到了人们越来越多的关注。并且虚拟现实技术在许多方面的研究都取得了重要的科研成果,从而推动了军事、航空航天、医学研究、旅游观光、工业仿真、游戏娱乐等领域的发展,虚拟现实技术也被更多的应用到人们的生活和学习当中,并且为体验者提供了很多方便。虚拟现实技术的发展致力于为体验者打造与现实环境中一样的交互体验,体验者利用虚拟现实技术打造的比较著名的旅游景点,可以做到足不出户就能游览世界各地的旅游景点。体验者在虚拟现实环境中通过自然行走来改变所处的位置是虚拟现实技术的一个基本功能,但是目前体验者如若要在虚拟环境中改变位置还是需要借助鼠标、键盘、VR眼镜、数据头盔、数据手套等一系列的穿戴设备来反馈人体在虚拟环境中的感官。这些设备大多是一些二维交互设备,交互方式很不方便,体验者的感受也不自然。本文基于查阅大量文献的基础上,对人体步态实时跟踪技术进行了研究,设计了一套步态系统结构,提出了一种基于视频式的（Kinect）人体步态跟踪的方法,根据Kinect设备的功能和特点,深度分析了 Kine...
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 课题研究的背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 人体运动捕捉技术的发展
1.2.2 交互式行走装置
1.3 本论文研究的主要内容和论文结构
第二章 视频式人体步态跟踪及识别
2.1 引言
2.2 视频式运动捕捉设备介绍
2.2.1 Kinect2.0简介
2.2.2 Kinect SDK for Windows平台及组织架构
2.3 深度信息的获取
2.3.1 深度图像原理
2.3.2 深度图像的测量
2.4 人体骨骼信息获取
2.4.1 骨骼跟踪
2.4.2 人体下肢关键骨骼节点数据提取
2.5 本章小结
第三章 踏板式行走装置传感器的选取
3.1 引言
3.2 踏板式行走装置概述
3.3 霍尔位置传感器
3.3.1 霍尔模块
3.3.2 人体足部磁铁的选取
3.4 光电传感器
3.5 人体足部位置跟踪
3.6 本章小节
第四章 人体步态运动分析及预测
4.1 引言
4.2 人体步态分析
4.3 人体步态特性分析
4.3.1 步长对摆动脚运动轨迹的影响
4.3.2 跨高对摆动脚运动轨迹的影响
4.4 人体步态预测
4.4.1 灰色预测的一般过程
4.4.2 灰色建模的理论改进
4.5 人体步态灰色预测实例分析
4.5.1 灰色预测模型的建立与求解
4.5.2 原始数据预测结果的精度检验
4.6 本章小节
第五章 总结与展望
5.1 总结
5.2 不足与展望
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文目录
学位论文评阅及答辩情况表
【参考文献】：
期刊论文
[1]虚拟现实系统综述[J]. 杨欢,刘小玲. 软件导刊. 2016(04)
[2]虚拟现实技术在石油勘探中的应用[J]. 王芳芳. 化工管理. 2015(36)
[3]虚拟现实技术及应用分析[J]. 叶裴雷. 电子技术与软件工程. 2015(16)
[4]虚拟现实技术在军事领域的应用与发展[J]. 张育军. 科技创新与应用. 2014(15)
[5]基于视觉的人体运动捕捉技术研究[J]. 李丽丽,曹永军. 自动化与信息工程. 2014(02)
[6]光电传感器的发展及其应用[J]. 周博,雷欧,于雷. 电子制作. 2013(19)
[7]运动捕捉技术及其应用研究综述[J]. 向泽锐,支锦亦,徐伯初,李娟. 计算机应用研究. 2013(08)
[8]人体步行规律与仿人机器人步态规划[J]. 李敬,黄强,余张国,王化平,张思,马淦,许威. 中国科学:信息科学. 2012(09)
[9]浅谈光电传感器的种类与应用[J]. 姜宇鹏,李长城. 民营科技. 2011(12)
[10]霍尔效应理论发展过程的研究[J]. 刘雪梅. 重庆文理学院学报(自然科学版). 2011(02)
硕士论文
[1]惯性动作捕捉前端设备与数据传输研究[D]. 胡茂晓.山东大学 2015
[2]基于单目视觉的人体运动姿态捕捉研究与实现[D]. 罗万盈.北京交通大学 2015
[3]基于Kinect深度图像的人体目标检测与跟踪算法研究[D]. 杨晗芳.天津大学 2014
[4]灰色预测模型的研究及其应用[D]. 卢懿.浙江理工大学 2014
[5]灰色系统预测模型的构建及其实证应用[D]. 郑伟洁.宁波大学 2014
[6]基于微机械传感器的人体动作捕捉系统的研究[D]. 相瑞排.兰州交通大学 2014
[7]基于视频运动捕捉的肢体康复虚拟现实系统的设计[D]. 柯福全.中南大学 2012
[8]基于ATmega128的烟草智能打顶机控制系统设计[D]. 马敏.山东农业大学 2011
本文编号：3682257
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 课题研究的背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 人体运动捕捉技术的发展
1.2.2 交互式行走装置
1.3 本论文研究的主要内容和论文结构
第二章 视频式人体步态跟踪及识别
2.1 引言
2.2 视频式运动捕捉设备介绍
2.2.1 Kinect2.0简介
2.2.2 Kinect SDK for Windows平台及组织架构
2.3 深度信息的获取
2.3.1 深度图像原理
2.3.2 深度图像的测量
2.4 人体骨骼信息获取
2.4.1 骨骼跟踪
2.4.2 人体下肢关键骨骼节点数据提取
2.5 本章小结
第三章 踏板式行走装置传感器的选取
3.1 引言
3.2 踏板式行走装置概述
3.3 霍尔位置传感器
3.3.1 霍尔模块
3.3.2 人体足部磁铁的选取
3.4 光电传感器
3.5 人体足部位置跟踪
3.6 本章小节
第四章 人体步态运动分析及预测
4.1 引言
4.2 人体步态分析
4.3 人体步态特性分析
4.3.1 步长对摆动脚运动轨迹的影响
4.3.2 跨高对摆动脚运动轨迹的影响
4.4 人体步态预测
4.4.1 灰色预测的一般过程
4.4.2 灰色建模的理论改进
4.5 人体步态灰色预测实例分析
4.5.1 灰色预测模型的建立与求解
4.5.2 原始数据预测结果的精度检验
4.6 本章小节
第五章 总结与展望
5.1 总结
5.2 不足与展望
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文目录
学位论文评阅及答辩情况表
【参考文献】：
期刊论文
[1]虚拟现实系统综述[J]. 杨欢,刘小玲. 软件导刊. 2016(04)
[2]虚拟现实技术在石油勘探中的应用[J]. 王芳芳. 化工管理. 2015(36)
[3]虚拟现实技术及应用分析[J]. 叶裴雷. 电子技术与软件工程. 2015(16)
[4]虚拟现实技术在军事领域的应用与发展[J]. 张育军. 科技创新与应用. 2014(15)
[5]基于视觉的人体运动捕捉技术研究[J]. 李丽丽,曹永军. 自动化与信息工程. 2014(02)
[6]光电传感器的发展及其应用[J]. 周博,雷欧,于雷. 电子制作. 2013(19)
[7]运动捕捉技术及其应用研究综述[J]. 向泽锐,支锦亦,徐伯初,李娟. 计算机应用研究. 2013(08)
[8]人体步行规律与仿人机器人步态规划[J]. 李敬,黄强,余张国,王化平,张思,马淦,许威. 中国科学:信息科学. 2012(09)
[9]浅谈光电传感器的种类与应用[J]. 姜宇鹏,李长城. 民营科技. 2011(12)
[10]霍尔效应理论发展过程的研究[J]. 刘雪梅. 重庆文理学院学报(自然科学版). 2011(02)
硕士论文
[1]惯性动作捕捉前端设备与数据传输研究[D]. 胡茂晓.山东大学 2015
[2]基于单目视觉的人体运动姿态捕捉研究与实现[D]. 罗万盈.北京交通大学 2015
[3]基于Kinect深度图像的人体目标检测与跟踪算法研究[D]. 杨晗芳.天津大学 2014
[4]灰色预测模型的研究及其应用[D]. 卢懿.浙江理工大学 2014
[5]灰色系统预测模型的构建及其实证应用[D]. 郑伟洁.宁波大学 2014
[6]基于微机械传感器的人体动作捕捉系统的研究[D]. 相瑞排.兰州交通大学 2014
[7]基于视频运动捕捉的肢体康复虚拟现实系统的设计[D]. 柯福全.中南大学 2012
[8]基于ATmega128的烟草智能打顶机控制系统设计[D]. 马敏.山东农业大学 2011
本文编号：3682257
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