基于视频的人体运动跟踪

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发表于 2022-5-16 13:57:35 | 显示全部楼层 |阅读模式
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雅宝题库答案
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雅宝题库解析:
在虚拟飞行仿真座舱系统中,传统基于数据手套、位置跟踪器的虚拟交互方式需要飞行员穿戴沉重、复杂的硬件设备,并容易受到设备的约束和周围环境电磁干扰的影响。本文采用基于视频的人体运动跟踪技术,根据虚拟飞行仿真座舱中人体运动特点和虚拟操作需求,对手势识别跟踪和头位跟踪制定了不同的跟踪方案,实现了手势识别跟踪和头位跟踪,摆脱了传统基于数据手套、位置跟踪器的交互方式对飞行员的束缚,获得了更加自然、和谐的人机交互,研究内容如下。(1)针对手势识别跟踪设计了一个正交式双目视觉系统,制定了摄像机标定方案和特征点三维重建方案。相比其他视觉系统,本文设计的视觉系统在不改变手部运动方式的同时,最大程度的捕捉到手部运动图像,有效排除了头部运动对手部识别跟踪的影响;三维重建方法来源于真实的摄像机模型,相比其他基于假设模型的方法,三维重建精度更高。(2)针对手势识别跟踪和头位跟踪的共同点,研究并改进了基于CamShift的颜色特征跟踪算法,实现了算法自动运行、跟踪目标去噪和多目标同步跟踪,增强了算法的实用性和健壮性。(3)研究并实现了一种多信息融合的手势识别跟踪算法。该算法在手势分割、手势特征提取、关键特征点提取、手势识别等关键环节融合了多方面的信息,并采用双目视觉系统有效解决了单目下手势的二义性,采用三维重建方法获得了准确的特征点三维位置,从而最终获得可用于人机交互的手势数据。(4)研究并实现了一种基于头盔显示器的头位跟踪算法。该算法首先设计了特殊的立体标记物置于头盔显示器正上方,采用单目视觉系统使用CamShift算法对标记物的四个非共面特征点进行同步跟踪,最后利用非共面的POSIT算法估计立体标记物相对于摄像机的旋转矩阵和平移向量,从而得到头部位姿。本文对各环节的算法进行了硬件搭建、软件设计、编码实现和性能分析,实验结果表明,本文提出的基于视频的人体运动跟踪方法,有效的解决手势识别跟踪和头位跟踪题目,使虚拟飞行仿真座舱系统的人机交互更加舒适、精确、自然。





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