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。 展开更多

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

在线阅读 下载PDF 职称材料

运动捕获技术在电力安全仿真培训中的应用 被引量：4

2

作者 钟旭 李继成 +2 位作者 宋君辉 罗威 孙伟华 《信息技术》 2019年第7期162-166,共5页

为了满足电力企业对员工业务能力的要求,文中提出了一种基于虚拟现实技术的光学运动捕获系统。通过电力模拟单元、ZigBee技术和OpenGL图形库建立电力设备模型、虚拟操作环境和人体模型。利用人体模型驱动算法和卡尔曼滤波算法解决了特... 为了满足电力企业对员工业务能力的要求,文中提出了一种基于虚拟现实技术的光学运动捕获系统。通过电力模拟单元、ZigBee技术和OpenGL图形库建立电力设备模型、虚拟操作环境和人体模型。利用人体模型驱动算法和卡尔曼滤波算法解决了特征点缺失的问题。实验结果表明,实际运动捕获和实时动画显示的跟踪过程中,采用卡尔曼滤波算法提取特征点更为准确,3D坐标的平均绝对误差(MAD)的平均值为1.61mm,平均相对误差(MRE)的平均值为2.23%,该系统能够提高受训者的体验和沉浸感。 展开更多

关键词 运动捕获 卡尔曼滤波 电力安全培训系统 3D人体模型 虚拟现实

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于运动捕获数据的玉米叶片静力应变试验研究

3

作者 王雪 郭新宇 +1 位作者 肖伯祥 陆声链 《农机化研究》 北大核心 2011年第11期174-177,186,共5页

为了研究玉米叶片在不同应力情况下的叶脉的形变情况,进而分析了叶脉骨架的生物力学及运动学特性,以叶尖直立展开期和定型期的玉米叶片为研究对象,提出了一种基于准确运动捕获数据的应力—应变试验方案。试验测试了主脉在不同静态荷载... 为了研究玉米叶片在不同应力情况下的叶脉的形变情况,进而分析了叶脉骨架的生物力学及运动学特性,以叶尖直立展开期和定型期的玉米叶片为研究对象,提出了一种基于准确运动捕获数据的应力—应变试验方案。试验测试了主脉在不同静态荷载下的形变情况,并从宏观力学层面分析了主脉形变程度随距基部距离的变化趋势。结果表明:处于叶尖直立展开期和定型期的玉米叶片,其主脉上各点随着距基部距离不同表现出不同的生物力学特性,且叶脉垂直最高处的形变程度最大。该研究为应用运动捕获技术获取农学试验数据做出了初步探索。 展开更多

关键词 玉米叶片 中轴图式 生物力学性能 运动捕获

在线阅读 下载PDF 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

4

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. 展开更多

关键词 人体运动捕获 卡尔曼滤波 三维匹配跟踪 多目标

在线阅读 下载PDF 职称材料

运动捕获系统中基于多视觉的目标跟踪算法 被引量：2

5

作者 张欢欢 郑江滨 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2009年第6期66-69,共4页

基于标记点的运动捕获系统中,由于标记点特征相似,易出现遮挡,使得跟踪难度大.针对上述问题提出了基于多视觉的跟踪算法.首先进行双目视觉立体跟踪:采用扩展Kalman进行预测,根据外极线约束剔出预测区域内的错误候选目标;然后进行多目视... 基于标记点的运动捕获系统中,由于标记点特征相似,易出现遮挡,使得跟踪难度大.针对上述问题提出了基于多视觉的跟踪算法.首先进行双目视觉立体跟踪:采用扩展Kalman进行预测,根据外极线约束剔出预测区域内的错误候选目标;然后进行多目视觉数据融合:利用基于可变阈值的最邻近数据融合算法对已获得的多个双目跟踪数据进行处理,解决了标记点遮挡、丢失问题;最后得到了标记点的三维运动数据.实验表明,提出的跟踪算法可以准确跟踪各个标记点. 展开更多

关键词 运动捕获系统 双目视觉立体跟踪 多目视觉数据融合

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于运动捕获的飞机管路虚拟装配仿真技术研究 被引量：1

6

作者 范为 赵罡 肖文磊 《航空制造技术》 2015年第23期75-78,共4页

提出通过运动捕获的方式实时获取虚拟人动作姿态,将其应用在Delmia软件和独立开发的程序中进行虚拟人仿真的方法,完成人机工程装配仿真,并在一套产品实例装配仿真系统中进行验证。经过实践验证,在人机工程装配仿真中使用此种方法,操作... 提出通过运动捕获的方式实时获取虚拟人动作姿态,将其应用在Delmia软件和独立开发的程序中进行虚拟人仿真的方法,完成人机工程装配仿真,并在一套产品实例装配仿真系统中进行验证。经过实践验证,在人机工程装配仿真中使用此种方法,操作者的动作可以控制软件中的虚拟人完成装配仿真动作。相比传统的虚拟人姿态控制方式,此方法可大幅提高虚拟人装配仿真的工作效率,节省调整虚拟人姿态工作时间。 展开更多

关键词 仿真技术 运动捕获 虚拟装配 装配仿真系统 管路 飞机 人机工程 控制软件

在线阅读 下载PDF 职称材料

运动捕获系统中标记点自动初始化方法

7

作者 雷伍琴 郑江滨 蔡里宁 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2012年第2期81-85,共5页

基于辅助标记点的多摄像机运动捕获系统,往往需要在运动捕获初始阶段手工建立各标记点与关节点的对应关系.为了减少初始化阶段繁琐的手动标记工作,提出一种标记点自动初始化方法.首先预定义表演者初始姿态,利用PCA算法分析出人体主轴,... 基于辅助标记点的多摄像机运动捕获系统,往往需要在运动捕获初始阶段手工建立各标记点与关节点的对应关系.为了减少初始化阶段繁琐的手动标记工作,提出一种标记点自动初始化方法.首先预定义表演者初始姿态,利用PCA算法分析出人体主轴,结合人体骨架模型,使标记点与各关节点关联,再将带有关节信息的标记点进行三维重构,通过反投影到各个视角完成所有点的初始化.实验结果表明,该方法能够准确地标识出各个标记点,完成标记点的自动初始化. 展开更多

关键词 运动捕获 标记点识别 自动初始化 人体骨架模型

在线阅读 下载PDF 职称材料

一种用于运动目标捕获的行星轮差动式欠驱动臂 被引量：1

8

作者 王清川 全齐全 +1 位作者 邓宗全 侯绪研 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期2198-2205,共8页

为解决运动目标捕获过程中的碰撞问题,采用欠驱动自适应原理研制了具有碰撞能量吸收能力的机械臂。三自由度的机械臂由2个电机驱动:基关节由单个电机驱动;中关节和末关节由一个单输入双输出行星轮组完成动力分配。在机械臂捕获运动目标... 为解决运动目标捕获过程中的碰撞问题,采用欠驱动自适应原理研制了具有碰撞能量吸收能力的机械臂。三自由度的机械臂由2个电机驱动:基关节由单个电机驱动;中关节和末关节由一个单输入双输出行星轮组完成动力分配。在机械臂捕获运动目标过程中,碰撞产生的部分冲击能量通过欠驱动行星轮组传递到末关节,转化为关节动能。依靠欠驱动机械系统完成对碰撞的响应,解决了控制系统因时延而无法快速对碰撞进行响应的难题。为完成对目标的抓取,基于阻抗控制提出了机械臂运动目标捕获控制算法。运动目标捕获实验验证了机械臂对碰撞的快速响应能力及运动目标捕获控制算法的可行性。 展开更多

关键词 运动目标捕获 欠驱动机械臂 差动驱动 行星齿轮 阻抗控制

在线阅读 下载PDF 职称材料

面向运动目标捕获的低轨卫星视场幅宽研究

9

作者 谢少彪 刘延芳 +1 位作者 杜冬 齐乃明 《航天器工程》 CSCD 北大核心 2021年第1期44-51,共8页

通常低轨卫星过顶时间较短,而目标运动随机,因此捕获运动目标是较为困难的,只能通过长期的时间累计来提升捕获概率。文章基于目标运动速度、出动频率、全球分布位置,卫星工作寿命、视场幅宽、轨道重访频次和时长等复杂因素,给出了卫星... 通常低轨卫星过顶时间较短,而目标运动随机,因此捕获运动目标是较为困难的,只能通过长期的时间累计来提升捕获概率。文章基于目标运动速度、出动频率、全球分布位置,卫星工作寿命、视场幅宽、轨道重访频次和时长等复杂因素,给出了卫星过顶遭遇目标的概率计算方法。然后根据概率计算结果,提出了实现0.99的遭遇概率要求卫星视场幅宽的下限。研究结果可为论证面向运动目标探测的低轨卫星视场幅宽需求提供借鉴。 展开更多

关键词 运动目标捕获 概率 视场幅宽 低轨卫星

在线阅读 下载PDF 职称材料

一种运动数据检索的相关反馈算法 被引量：7

10

作者 陈松乐 孙正兴 +1 位作者 张岩 李骞 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期868-872,共5页

本文提出了一种基于Rank Boost的运动数据检索相关反馈算法.该算法具有以下二个方面的特点:首先,以KNN-DTW作为Rank Boost集成学习的弱排序器,在适应变长多变量时间序列(Variable-Length Multivariate Time Series,VLMTS)数据的同时,利... 本文提出了一种基于Rank Boost的运动数据检索相关反馈算法.该算法具有以下二个方面的特点:首先,以KNN-DTW作为Rank Boost集成学习的弱排序器,在适应变长多变量时间序列(Variable-Length Multivariate Time Series,VLMTS)数据的同时,利用Rank Boost的集成性与高效性解决相关反馈实时性要求与VLMTS数据计算复杂度高的矛盾;其次,以本文提出的最小化排序经验损失和泛化损失风险作为Rank Boost集成学习目标,有效地克服了相关反馈小样本学习环境下的过拟合问题.在CMU动作库上的实验结果验证了该方法的有效性. 展开更多

关键词 运动捕获数据 相关反馈 RankBoost 排序损失

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于肌肉的人体运动仿真研究

11

作者 马文超 侯进 曹宁哲 《电视技术》 北大核心 2017年第2期98-103,共6页

针对当前国内缺少满足牛顿运动定律的人体运动仿真问题,提出了基于肌肉的人体运动仿真方法。该方法首先建立了基于解剖学的人体骨骼肌肉模型,然后进行运动捕获数据与人体模型的匹配,其次构建了主要关节点的局部坐标系,接着运用多刚体运... 针对当前国内缺少满足牛顿运动定律的人体运动仿真问题,提出了基于肌肉的人体运动仿真方法。该方法首先建立了基于解剖学的人体骨骼肌肉模型,然后进行运动捕获数据与人体模型的匹配,其次构建了主要关节点的局部坐标系,接着运用多刚体运动学与动力学进行运动学及动力学参数的计算,之后施加空间力学平衡约束得到了有效的关节运动约束机制。实验结果表明,利用该算法实现的人体运动仿真真实、自然、逼真,证明了算法的有效性。 展开更多

关键词 肌肉 骨骼肌肉模型 运动捕获 多刚体运动学

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于虚拟现实技术的运动训练仿真模拟系统 被引量：4

12

作者 张冰 《电子设计工程》 2021年第10期162-166,171,共6页

为提升运动训练的科学性与训练质量,研究基于虚拟现实技术的运动训练仿真模拟系统。通过运动捕获方式采集初始运动数据构成动作数据库,采用偏移映射技术修正并设计动作数据库中的动作,依据运动员人体参数,结合人体运动方程,检验修正设... 为提升运动训练的科学性与训练质量,研究基于虚拟现实技术的运动训练仿真模拟系统。通过运动捕获方式采集初始运动数据构成动作数据库,采用偏移映射技术修正并设计动作数据库中的动作,依据运动员人体参数,结合人体运动方程,检验修正设计后动作的合理性,获取标准技术动作,通过运动拼接方式编排模拟各个标准技术动作,得到全新的成套标准技术模拟动作后,以同屏同步方式将其与运动员训练动作视频作对比分析,提升运动训练动作的质量与训练水平,实现运动训练的仿真模拟。以某地区跳水队与排球队的运动训练为例,结果表明,该系统能够实现运动训练的仿真模拟,且模拟结果实用性较高,应用该系统后,运动训练效果提升明显,系统实际应用性能表现优越。 展开更多

关键词 虚拟现实技术 运动训练 仿真模拟 运动捕获

在线阅读 下载PDF 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

13

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. 展开更多

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

在线阅读 下载PDF 职称材料

舰船虚拟维修仿真应用系统的设计与实现 被引量：10

14

作者 方雄兵 陈颖 +1 位作者 李涛涛 林锐 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2016年第6期136-144,共9页

虚拟维修技术对于舰船、航行器等复杂装备的维修性设计与分析具有重要意义。详细分析舰船维修性设计对于虚拟维修仿真的应用需求,在此基础上提出一种面向舰船维修仿真应用系统的架构,设计该系统的组成及各模块功能。该应用系统架构包括... 虚拟维修技术对于舰船、航行器等复杂装备的维修性设计与分析具有重要意义。详细分析舰船维修性设计对于虚拟维修仿真的应用需求,在此基础上提出一种面向舰船维修仿真应用系统的架构,设计该系统的组成及各模块功能。该应用系统架构包括数据层、功能层、接口层及用户界面层4个层次:在数据层,可实现数据的数据库存储和本地存储;在功能层,设计了多个仿真数据管理功能、运动捕获数据处理功能以及可视性、可达性和舒适性等多个高级分析功能;在接口层,提供了与Teamcenter(TC)平台的数据集成功能,可实现从TC下载舰船JT模型至仿真系统中,以及将仿真结果和场景文件等上传至TC;在用户界面层,设计了人性化的系统操作界面,可实现客户与系统之间的友好交互和操作。最后,结合Jack仿真软件,实现舰船虚拟维修仿真应用系统的原型,该原型系统为开展舰船虚拟维修仿真数据的管理与应用以及运动捕获技术在虚拟维修中的应用奠定了基础。 展开更多

关键词 舰船 维修性设计 虚拟维修 仿真基础库 运动捕获

在线阅读 下载PDF 职称材料

BVH文件驱动三维人体动画的实现 被引量：10

15

作者 吴铃 侯进 徐芳 《沈阳理工大学学报》 CAS 2012年第1期52-56,共5页

三维人体动画是虚拟现实技术中的一大难点。提出一种利用BVH(BiovisionHierarchy)文件驱动三维人体动画的方法,并采用OpenGL(Open Graphics Library)绘制三维人体,最后给出了实现结果。由于采用OpenGL绘制复杂的人体模型需要保存动画中... 三维人体动画是虚拟现实技术中的一大难点。提出一种利用BVH(BiovisionHierarchy)文件驱动三维人体动画的方法,并采用OpenGL(Open Graphics Library)绘制三维人体,最后给出了实现结果。由于采用OpenGL绘制复杂的人体模型需要保存动画中的顶点和面片的信息,这将大大增加三维人体动画的计算量,所以使用简单的圆柱和圆球来绘制三维人体,以便能快速准确地模拟三维人体动画。结果表明可以实现比较逼真的三维人体动画。 展开更多

关键词 BVH 运动捕获 三维动画

在线阅读 下载PDF 职称材料

自动目标检测算法研究

16

作者 周峰 李娜 《数字技术与应用》 2015年第5期128-128,共1页

智能视频监控通过使用图像处理和计算机视觉等处理方法,能够对动态场景信息进行检测、分析、识别、跟踪,以此分析观察目标的行为。自动目标检测是指从视频中自动检测运动物体的技术,它是视频监控研究的重点内容。自动运动目标检测技术... 智能视频监控通过使用图像处理和计算机视觉等处理方法,能够对动态场景信息进行检测、分析、识别、跟踪,以此分析观察目标的行为。自动目标检测是指从视频中自动检测运动物体的技术,它是视频监控研究的重点内容。自动运动目标检测技术主要有三类:光流法、删减背景法以及帧差法,本文重点介绍关于运动目标自动检测算法的相关研究。 展开更多

关键词 自动检测 运动捕获 目标跟踪

在线阅读 下载PDF 职称材料

三种近交系小鼠自发行为图谱的构建与比较

17

作者 李笑溪 韩亚宁 +3 位作者 黄康 任真 王立平 朱英杰 《集成技术》 2022年第4期70-79,共10页

小鼠被广泛应用于各类生理、病理和行为学实验。不同基因型小鼠的自发行为差异对实验设计和结果的影响尚未明确。该文选择目前常用的3种近交品系小鼠C57BL/6J、C57BL/6N、BALB/c(简称6J、6N、BC),利用基于层次化三维动物行为特征的无监... 小鼠被广泛应用于各类生理、病理和行为学实验。不同基因型小鼠的自发行为差异对实验设计和结果的影响尚未明确。该文选择目前常用的3种近交品系小鼠C57BL/6J、C57BL/6N、BALB/c(简称6J、6N、BC),利用基于层次化三维动物行为特征的无监督学习框架,对其自发行为进行了客观评估。实验结果表明,基因型显著影响小鼠的自发行为,影响因素造成的差异强度为:远基因型>近基因型>雌雄对照。具体表现为,BC与6J和6N的体态明显不同,且在“抬头”“梳理”“跑”3种运动模式上,BC行为明显异于6J和6N。6J和6N的行为谱虽较为类似,但6N的嗅探行为明显多于6J。该研究结果可作为小鼠模型实验设计、品系选择和样本量确定的参考。 展开更多

关键词 小鼠 自发行为 3D运动捕获 行为表型

在线阅读 下载PDF 职称材料

AI智能跟踪模式下的5G慢直播平台 被引量：1

18

作者 李莹 《现代电视技术》 2023年第1期67-69,共3页

AI智能跟踪模式下的5G慢直播平台选取黑龙江省有代表性的优质景区和地标建筑,通过高清摄像头展现大美龙江的风土人情。该项目创新地在对动物的慢直播中应用了AI智能跟踪技术,通过对动物运动捕获与行为识别,实现了算法驱动监控摄像头移... AI智能跟踪模式下的5G慢直播平台选取黑龙江省有代表性的优质景区和地标建筑,通过高清摄像头展现大美龙江的风土人情。该项目创新地在对动物的慢直播中应用了AI智能跟踪技术,通过对动物运动捕获与行为识别,实现了算法驱动监控摄像头移动自动跟踪捕捉动物的功能,赋予传统慢直播发展新动能。 展开更多

关键词 AI智能跟踪 运动捕获与行为识别 5G慢直播

在线阅读 下载PDF 职称材料