基于计算机视觉的全向运动平台测量与控制研究

发布时间：2021-10-16 13:17

　　基于自适应跑步机原理的全向运动平台是虚拟现实运动输入设备的重要组成部分。高效、非接触的获得人体运动信息对全向运动平台的控制与调节具有重要作用,研究基于计算机视觉的人体运动信息测量具有重要的理论与工程实用价值。针对基于自适应跑步机原理的全向运动平台上使用者身体的空间位置相对地面变化不明显,难以通过常用的位置差分法获得人体运动速度这一问题,提出了一种通用的、不需要标记点且无需佩戴设备的基于计算机视觉方式的行走速度估计方法。该方法利用Kinect相机采集到的人体骨骼关键点空间位置数据,通过将四元数标定校正、过滤噪声高斯滤波以及三次样条插值技术相结合,补全缺失数据后,然后用步长修正算法获得人体在跑步机上行走时的步态时空参数,进而通过上述计算出的步态时空参数,获得了用户在全向运动平台上的行走速度。通过在定速跑步机上将速度估计值与速度设定值进行对比,验证了所提的速度估计算法的有效性,结果表明该方法可以用于后续的与人体行走速度相关的研究。针对全向运动平台与虚拟现实游戏相结合的应用需求,提出了一种基于神经网络预测人体行走姿态的方法。该方法预测的人体位置姿态结果与实际值对比的误差得到有效改善,并且由于提... 

【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：86 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究工作的背景与意义
    1.2 文献综述
        1.2.1 人体行走速度估计综述
        1.2.2 人体位置姿态预测综述
        1.2.3 人体行走稳定性评价综述
        1.2.4 全向运动平台及其控制综述
    1.3 论文主要研究内容
    1.4 本论文的结构安排
第二章 人体全向运动平台行走速度估计
    2.1 引言
    2.2 KINECT相机简介
    2.3 人体全向运动平台行走速度估计基本原理
    2.4 实验验证
    2.5 本章小结
第三章 基于神经网络预测人体的位置姿态
    3.1 引言
    3.2 基于BP神经网络人体的位置姿态预测原理
    3.3 实验验证
    3.4 本章小结
第四章 基于骨骼关节点的人体行走稳定性评价
    4.1 引言
    4.2 基于XCOM的人体行走稳定性评价原理
    4.3 实验验证
    4.4 本章小结
第五章 基于虚拟弹簧阻尼的全向平台自适应控制
    5.1 引言
    5.2 全向运动平台结构与控制简介
    5.3 基于虚拟弹簧阻尼的全向运动平台自适应控制方法原理
    5.4 实验验证
    5.5 本章小结
第六章 全文总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 后续工作展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于图像处理的跑步机速度自适应技术研究[J]. 程龙乐,许金林,李皙茹,马祖长,李晓风.  计算机技术与发展. 2016(10)

硕士论文
[1]全向运动平台的控制技术研究[D]. 刘林.电子科技大学 2019
[2]基于视频图像处理的跑步机速度自适应控制技术的研究[D]. 程龙乐.安徽大学 2015



本文编号：3439873