基于视觉伺服的显示器人机工效系统研究
发布时间：2021-08-08 07:14
目前计算机显示器大多采用固定支架或者手动调节的机械结构,灵活性不高,为此显示器相对固定。长时间使用电脑者易引起坐姿不当、视觉疲劳、颈椎不适等健康问题。针对上述问题,为了实现对工作人员的使用习惯进行统计,分析并改善工作人员的坐姿习惯,维护工作人员健康,提高工作人员的工作效率。本文主要设计了一款基于视觉伺服的显示器人机工效系统。首先,为了实现该人机工效系统能够为人机工程学提供重要的坐姿数据分析的要求,本文开发了一套基于人脸三维姿态识别的图像处理系统。该图像处理系统可以实现人脸位姿的检测,并且本文介绍了相关的图像处理算法,包括人脸检测,人脸特征点检测,双目测距及人脸姿态检测等算法原理。其次,为了实现该人机工效系统依据人脸位姿信息进行调节显示器,本文设计了五自由度电动支架与支架控制器,对该电动支架的机械结构与运动原理进行了分析与介绍,对支架控制器的组成部分进行了介绍。最后,本文对整个系统的硬件设计以及软件设计进行了详细地介绍。并通过实验结果验证了该系统的有效性。该系统能够对工作人员的位姿数据进行检测记录,并且可以实现依据人脸的位姿信息进行调节五自由度电动支架,带动显示器达到合适的位置。并对该系...
【文章来源】：西安理工大学陕西省
【文章页数】：59 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
办公人员Fig1-1OfficeStaff
效率低下等办公室职业病。颈椎健康也已成为飞行员、无人机控制中心指挥人员、战车操作人员等非常关注的一个问题。如图 1-2 所发展趋势来看，监控、决策作业已经成为上述人员主要任务模式，场指挥机等特种装备运用中，空勤人员需要长时间使用显示器。因变上述问题，保证操作者、使用者的身体健康，是目前面临的重要机工效性能是对上述问题进行尝试，也是装备人机工效设计优化的图 1-1 办公人员Fig 1-1 Office Staff
同时可以调节显示器支架，使显示器可以达到相应的高度。可以有效地缓解长期久坐带来的身体的不适，如图1-3 所示。图 1-3 显示器可调支架Fig 1-3 Display Adjustable Bracket上述的显示器支架虽然打破传统的不可调形式，并且有利于提高人体的健康，符合人体工学的要求。但是调节方向相对单一，可调范围有限。而且在特定的工作环境下，许多工作者不能够选择站立工作。因此该显示器支架仍然有很大的局限性。1.3 国外研究现状国外在显示器人机工效方面考虑到显示器的灵活办公，对显示器的支架进行不断优化，从而改善显示器的使用习惯，提高人体健康。美国爱格升（Ergotron）产品让用户可以用更小的力量就可以进行更多的活动。Ergotron 产品用于在当今的计算机工作和娱乐环境中增强视觉体验、降低疲劳并提高工作效率。美国爱格升（Ergotron）公司基于人体工程学的理念，设计了一款新型便捷可调支架。可以实现多个方向调节，因此更加有利于维护人的健康，更加符合人体工程学的理念。图 1-4 爱格升显示器支架Fig 1-4 Ergotron Display Bracket如图 1-4 所示，该支架具有多个方向可调。该支架可以调整器前后距离，从而有助于工作人员保持健康的视力距离。并且俯仰方向也可以调节角度，因此方便人们以不同的角度去观察显示器。在上下方向，可以调节相应的距离
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于深度学习的疲劳驾驶状态检测方法[J]. 熊群芳,林军,岳伟. 控制与信息技术. 2018(06)
[2]一种基于AdaBoost的人脸检测算法[J]. 刘王胜,冯瑞. 计算机工程与应用. 2016(11)
[3]一种基于Haar-Like T特征的人脸检测算法[J]. 王庆伟,应自炉. 模式识别与人工智能. 2015(01)
[4]基于彩色人脸模板的人脸检测算法[J]. 李明,平凯,年福忠. 计算机工程与应用. 2014(15)
[5]一种基于频域分析的图像测距算法[J]. 朱学义. 物联网技术. 2012(09)
[6]一种基于偏转角度的AAM人脸特征点定位方法[J]. 付海晶,王民,王稚慧. 计算机技术与发展. 2012(09)
[7]利用SVM改进Adaboost算法的人脸检测精度[J]. 王志伟,张晓龙,梁文豪. 计算机应用与软件. 2011(06)
[8]基于Adaboost算法的人眼定位[J]. 王基帆,钱艺,童卫青. 现代计算机(专业版). 2009(09)
[9]一种基于积分投影与色度匹配相结合的快速人眼嘴定位算法[J]. 陶丹,冯骁宇. 计算机应用研究. 2009(04)
[10]空军飞行员颈椎病X线分析[J]. 孙涛,程华伟,李建平. 中国疗养医学. 2007(08)
硕士论文
[1]双目视觉与障碍物探测方法研究[D]. 刘然.西安石油大学 2018
[2]基于嵌入式图像处理平台的高温熔融盐液位测量装置研究[D]. 孙少忠.西安理工大学 2017
[3]双目立体视觉测距技术研究[D]. 杨洁.西安理工大学 2017
[4]基于特征映射的多角度人脸表情识别[D]. 曹誉文.山东大学 2017
[5]基于OpenCV的双目视觉马铃薯三维点云重建技术研究[D]. 孔霄.宁夏大学 2017
[6]基于随机森林的人脸特征检测方法研究[D]. 孙凯传.江南大学 2016
[7]基于HOG算法的纸币红外特性鉴伪研究[D]. 赵东宛.辽宁科技大学 2016
[8]学习过程面部特征测量系统的设计与实现[D]. 肖颖.华中科技大学 2015
[9]基于双目视觉的三维重建与测量技术研究[D]. 戴宗贤.重庆大学 2014
[10]基于双目视觉的机器人在线检测技术的研究[D]. 刘东升.青岛科技大学 2013
本文编号：3329490
【文章来源】：西安理工大学陕西省
【文章页数】：59 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
办公人员Fig1-1OfficeStaff
效率低下等办公室职业病。颈椎健康也已成为飞行员、无人机控制中心指挥人员、战车操作人员等非常关注的一个问题。如图 1-2 所发展趋势来看，监控、决策作业已经成为上述人员主要任务模式，场指挥机等特种装备运用中，空勤人员需要长时间使用显示器。因变上述问题，保证操作者、使用者的身体健康，是目前面临的重要机工效性能是对上述问题进行尝试，也是装备人机工效设计优化的图 1-1 办公人员Fig 1-1 Office Staff
同时可以调节显示器支架，使显示器可以达到相应的高度。可以有效地缓解长期久坐带来的身体的不适，如图1-3 所示。图 1-3 显示器可调支架Fig 1-3 Display Adjustable Bracket上述的显示器支架虽然打破传统的不可调形式，并且有利于提高人体的健康，符合人体工学的要求。但是调节方向相对单一，可调范围有限。而且在特定的工作环境下，许多工作者不能够选择站立工作。因此该显示器支架仍然有很大的局限性。1.3 国外研究现状国外在显示器人机工效方面考虑到显示器的灵活办公，对显示器的支架进行不断优化，从而改善显示器的使用习惯，提高人体健康。美国爱格升（Ergotron）产品让用户可以用更小的力量就可以进行更多的活动。Ergotron 产品用于在当今的计算机工作和娱乐环境中增强视觉体验、降低疲劳并提高工作效率。美国爱格升（Ergotron）公司基于人体工程学的理念，设计了一款新型便捷可调支架。可以实现多个方向调节，因此更加有利于维护人的健康，更加符合人体工程学的理念。图 1-4 爱格升显示器支架Fig 1-4 Ergotron Display Bracket如图 1-4 所示，该支架具有多个方向可调。该支架可以调整器前后距离，从而有助于工作人员保持健康的视力距离。并且俯仰方向也可以调节角度，因此方便人们以不同的角度去观察显示器。在上下方向，可以调节相应的距离
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于深度学习的疲劳驾驶状态检测方法[J]. 熊群芳,林军,岳伟. 控制与信息技术. 2018(06)
[2]一种基于AdaBoost的人脸检测算法[J]. 刘王胜,冯瑞. 计算机工程与应用. 2016(11)
[3]一种基于Haar-Like T特征的人脸检测算法[J]. 王庆伟,应自炉. 模式识别与人工智能. 2015(01)
[4]基于彩色人脸模板的人脸检测算法[J]. 李明,平凯,年福忠. 计算机工程与应用. 2014(15)
[5]一种基于频域分析的图像测距算法[J]. 朱学义. 物联网技术. 2012(09)
[6]一种基于偏转角度的AAM人脸特征点定位方法[J]. 付海晶,王民,王稚慧. 计算机技术与发展. 2012(09)
[7]利用SVM改进Adaboost算法的人脸检测精度[J]. 王志伟,张晓龙,梁文豪. 计算机应用与软件. 2011(06)
[8]基于Adaboost算法的人眼定位[J]. 王基帆,钱艺,童卫青. 现代计算机(专业版). 2009(09)
[9]一种基于积分投影与色度匹配相结合的快速人眼嘴定位算法[J]. 陶丹,冯骁宇. 计算机应用研究. 2009(04)
[10]空军飞行员颈椎病X线分析[J]. 孙涛,程华伟,李建平. 中国疗养医学. 2007(08)
硕士论文
[1]双目视觉与障碍物探测方法研究[D]. 刘然.西安石油大学 2018
[2]基于嵌入式图像处理平台的高温熔融盐液位测量装置研究[D]. 孙少忠.西安理工大学 2017
[3]双目立体视觉测距技术研究[D]. 杨洁.西安理工大学 2017
[4]基于特征映射的多角度人脸表情识别[D]. 曹誉文.山东大学 2017
[5]基于OpenCV的双目视觉马铃薯三维点云重建技术研究[D]. 孔霄.宁夏大学 2017
[6]基于随机森林的人脸特征检测方法研究[D]. 孙凯传.江南大学 2016
[7]基于HOG算法的纸币红外特性鉴伪研究[D]. 赵东宛.辽宁科技大学 2016
[8]学习过程面部特征测量系统的设计与实现[D]. 肖颖.华中科技大学 2015
[9]基于双目视觉的三维重建与测量技术研究[D]. 戴宗贤.重庆大学 2014
[10]基于双目视觉的机器人在线检测技术的研究[D]. 刘东升.青岛科技大学 2013
本文编号：3329490
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