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一种用于人体运动捕获的自适应混合滤波融合算法
被引量:
2
1
作者
路永乐
余跃
+4 位作者
龚爽
王艳
张欣
丁其星
刘宇
《工程科学与技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第5期93-100,共8页
针对基于惯性传感器的人体运动捕获系统存在陀螺漂移和噪声干扰等问题,提出一种多元传感器信息融合的自适应混合滤波融合算法。算法首先利用快速高斯牛顿法对加速度计和磁力计数据进行姿态信息迭代估算,用四元数将参考坐标系中的加速度...
针对基于惯性传感器的人体运动捕获系统存在陀螺漂移和噪声干扰等问题,提出一种多元传感器信息融合的自适应混合滤波融合算法。算法首先利用快速高斯牛顿法对加速度计和磁力计数据进行姿态信息迭代估算,用四元数将参考坐标系中的加速度和磁场强度分量转换到载体坐标中,将转换后的值与当前时刻测量值的差值代入高斯牛顿迭代算法中用于四元数的实时值估计,通过确定搜索步长的最优值来缩短迭代次数,提高算法收敛速度。设计自适应的互补滤波器将高斯牛顿法解算的姿态信息作为观测矢量对陀螺漂移进行补偿,分别使用高通滤波器和低通滤波器处理陀螺仪数据和高斯牛顿算法优化过后的加速度计、磁力计数据。在互补滤波器中引入重力矢量及地磁参考矢量自适应调节滤波器参数用于实时调整不同算法的权重大小,融合后输出最终的姿态信息,实现最优估计。进行实验对比分析本算法和其他算法融合效果,结果表明,本算法有效降低陀螺累积误差、线性加速度及磁场对解算精度的干扰,磁干扰状态下误差为0.94°,自由运动状态下误差为1°。对比扩展卡尔曼滤波融合算法,本文算法执行时间缩短25%,有效提升了运动捕获系统的性能。
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关键词
传感器
信息融合
高斯牛顿算法
互补滤波
人体运动捕获
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职称材料
视频三维运动捕获系统中多运动目标跟踪方法
被引量:
5
2
作者
晏剑云
郑江滨
《微电子学与计算机》
CSCD
北大核心
2008年第8期88-91,共4页
在视频运动捕获系统中,多标记点的匹配和跟踪是获取标记点三维运动参数的关键问题.文中提出了基于二维和三维卡尔曼滤波器相结合的三维匹配跟踪算法.该算法通过卡尔曼滤波器预测标记点在二维图像和三维空间中的位置,缩小了标记点的搜索...
在视频运动捕获系统中,多标记点的匹配和跟踪是获取标记点三维运动参数的关键问题.文中提出了基于二维和三维卡尔曼滤波器相结合的三维匹配跟踪算法.该算法通过卡尔曼滤波器预测标记点在二维图像和三维空间中的位置,缩小了标记点的搜索范围,约束了标记点之间的匹配关系,在双目视觉下实现了标记点准确跟踪和匹配.实验结果验证了算法的有效性.
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关键词
人体运动捕获
卡尔曼滤波
三维匹配跟踪
多目标
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职称材料
人体运动传感数据的无线采集方案设计
被引量:
1
3
作者
容志能
金文光
骆一希
《浙江大学学报(工学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012年第7期1314-1319,1332,共7页
提出运用无线传感网络的方法实现人体运动传感数据的采集.该系统包含传感节点、簇首节点和汇聚节点.采用分层分簇的组网形式,传感节点通过无线的形式自适应地连接到某个簇首节点.每个簇首节点采用分时的形式组织各自的传感节点,并进行...
提出运用无线传感网络的方法实现人体运动传感数据的采集.该系统包含传感节点、簇首节点和汇聚节点.采用分层分簇的组网形式,传感节点通过无线的形式自适应地连接到某个簇首节点.每个簇首节点采用分时的形式组织各自的传感节点,并进行数据融合,转发到汇聚节点,汇聚节点通过USB接口把数据传到上位PC机.针对该方案的特点,对传感节点和簇首节点之间的无线传感器网络设计了一套协议,主要包含节点间的时间同步机制和节点申请入网竞争的时延退避机制.实验结果表明,该协议具有数据通信可靠性高、丢包率低的优点.
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关键词
无线传感器网络
人体
运动
传感数据
捕获
系统
时间同步机制
退避机制
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职称材料
题名
一种用于人体运动捕获的自适应混合滤波融合算法
被引量:
2
1
作者
路永乐
余跃
龚爽
王艳
张欣
丁其星
刘宇
机构
重庆邮电大学光电信息感测与传输技术重庆市重点实验室
出处
《工程科学与技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第5期93-100,共8页
基金
国家自然科学基金资助项目(51175535)
国际联合研究中心科技平台与基地建设项目资助(cstc2014gjhz0038)
+2 种基金
重庆市基础与前沿研究计划资助项目(cstc2015jcyj BX0068)
重庆邮电大学博士启动基金资助项目(A2015-40)
重庆邮电大学自然科学基金资助项目(A2015-49)
文摘
针对基于惯性传感器的人体运动捕获系统存在陀螺漂移和噪声干扰等问题,提出一种多元传感器信息融合的自适应混合滤波融合算法。算法首先利用快速高斯牛顿法对加速度计和磁力计数据进行姿态信息迭代估算,用四元数将参考坐标系中的加速度和磁场强度分量转换到载体坐标中,将转换后的值与当前时刻测量值的差值代入高斯牛顿迭代算法中用于四元数的实时值估计,通过确定搜索步长的最优值来缩短迭代次数,提高算法收敛速度。设计自适应的互补滤波器将高斯牛顿法解算的姿态信息作为观测矢量对陀螺漂移进行补偿,分别使用高通滤波器和低通滤波器处理陀螺仪数据和高斯牛顿算法优化过后的加速度计、磁力计数据。在互补滤波器中引入重力矢量及地磁参考矢量自适应调节滤波器参数用于实时调整不同算法的权重大小,融合后输出最终的姿态信息,实现最优估计。进行实验对比分析本算法和其他算法融合效果,结果表明,本算法有效降低陀螺累积误差、线性加速度及磁场对解算精度的干扰,磁干扰状态下误差为0.94°,自由运动状态下误差为1°。对比扩展卡尔曼滤波融合算法,本文算法执行时间缩短25%,有效提升了运动捕获系统的性能。
关键词
传感器
信息融合
高斯牛顿算法
互补滤波
人体运动捕获
Keywords
sensor
information fusion
Gauss Newton algorithm
complementary filter
human motion capture
分类号
TP212 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
视频三维运动捕获系统中多运动目标跟踪方法
被引量:
5
2
作者
晏剑云
郑江滨
机构
西北工业大学计算机学院
出处
《微电子学与计算机》
CSCD
北大核心
2008年第8期88-91,共4页
基金
国家"八六三"计划项目(2006AA01Z324)
陕西省自然科学基金(2006F02)
西北工业大学研究生创业种子基金(Z200752)
文摘
在视频运动捕获系统中,多标记点的匹配和跟踪是获取标记点三维运动参数的关键问题.文中提出了基于二维和三维卡尔曼滤波器相结合的三维匹配跟踪算法.该算法通过卡尔曼滤波器预测标记点在二维图像和三维空间中的位置,缩小了标记点的搜索范围,约束了标记点之间的匹配关系,在双目视觉下实现了标记点准确跟踪和匹配.实验结果验证了算法的有效性.
关键词
人体运动捕获
卡尔曼滤波
三维匹配跟踪
多目标
Keywords
human motion capture
Kalman filter
3D stereo matching and tracking
multi-targets
分类号
TP391 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
人体运动传感数据的无线采集方案设计
被引量:
1
3
作者
容志能
金文光
骆一希
机构
浙江大学信息与电子工程学系
四川大学电子信息学院
出处
《浙江大学学报(工学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012年第7期1314-1319,1332,共7页
基金
国家"863"高技术研究发展计划资助项目(2007AA01Z311)
浙江省科技计划资助项目(2010C13023)
文摘
提出运用无线传感网络的方法实现人体运动传感数据的采集.该系统包含传感节点、簇首节点和汇聚节点.采用分层分簇的组网形式,传感节点通过无线的形式自适应地连接到某个簇首节点.每个簇首节点采用分时的形式组织各自的传感节点,并进行数据融合,转发到汇聚节点,汇聚节点通过USB接口把数据传到上位PC机.针对该方案的特点,对传感节点和簇首节点之间的无线传感器网络设计了一套协议,主要包含节点间的时间同步机制和节点申请入网竞争的时延退避机制.实验结果表明,该协议具有数据通信可靠性高、丢包率低的优点.
关键词
无线传感器网络
人体
运动
传感数据
捕获
系统
时间同步机制
退避机制
Keywords
wireless sensor network
human motion capture device
time synchronization protocol
backoff protocol
分类号
TN929.5 [电子电信—通信与信息系统]
TP212.9 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
一种用于人体运动捕获的自适应混合滤波融合算法
路永乐
余跃
龚爽
王艳
张欣
丁其星
刘宇
《工程科学与技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
视频三维运动捕获系统中多运动目标跟踪方法
晏剑云
郑江滨
《微电子学与计算机》
CSCD
北大核心
2008
5
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
人体运动传感数据的无线采集方案设计
容志能
金文光
骆一希
《浙江大学学报(工学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012
1
在线阅读
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职称材料
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