基于改进花朵授粉算法与K-means算法的人体姿态库构建方法研究

为了解决现有人体姿态库构建方法存在的装备维修性仿真验证任务针对性不足的问题,提出了一种基于改进花朵授粉算法与K-means算法的人体姿态库构建方法。针对花朵授粉算法寻优精度不够理想的问题,将乌鸦搜索算法引入花朵授粉算法。提出了一种改进花朵授粉算法。测试结果表明:相比粒子群算法和花朵授粉算法,改进花朵授粉算法具有搜索范围广和寻优精度高的优点。为避免K-means算法易陷入局部最优解,将改进花朵授粉算法引入K-means算法,在提出个体编码方式与定义个体操作函数的基础上,设计了改进花朵授粉算法的计算步骤,使改进花朵授粉算法与K-means算法相融合,进而对装备维修人员的维修作业姿态进行聚类。提取各类中心数据,将其作为人体姿态库中虚拟人体的部位动作角度输入参数,构建了具有装备维修性仿真验证任务针对性的人体姿态库。仿真实验结果表明:相比基于粒子群算法与K-means算法融合的人体姿态库构建方法等5种方法,改进花朵授粉算法与K-means算法的融合方法具有寻优精度高和聚类效果好等优点,适用于装备维修性仿真验证工程实践。

关于虚拟人体维修作业姿态库设计研究

针对目前装备维修性虚拟仿真分析时所设计的虚拟人体维修作业姿态库缺乏任务针对性的问题,提出了一种基于Memetic算法与K-means算法的虚拟人体维修作业姿态库设计方法。首先介绍了虚拟人体维修作业姿态库设计原理,给出了需要提取的虚拟人体维修作业姿态特征数据,而后在K-means算法的基础上引入Memetic算法,并设计了Memetic算法中个体编码方式与各子步骤操作方式,进而对虚拟人体维修作业姿态进行聚类,最终设计了虚拟人体维修作业姿态库。以某型装甲车辆动力舱吊舱为例,将所提的虚拟人体维修作业姿态库设计方法同基于遗传算法与K-means算法的虚拟人体维修作业姿态库设计方法进行了比较,实例应用结果表明所提方法比基于遗传算法与K-means算法的虚拟人体维修作业姿态库设计方法准确性更高、聚类效果更好,验证了所提方法的可行性与优越性。

基于姿态库的危险品检测机械臂远程控制

考虑危险品采样的特殊性以及远程遥控多自由度机械臂灵活性不高的问题,提出了一种基于姿态库的机械臂远程控制方法。首先,分析了机械臂运动学,在控制器中搭建了机械臂正解模型和逆解模型的应用层;然后,通过示教多个常用于采样危险品的姿态,在控制器里搭建了姿态库控制的应用层;最后,通过无线通信实验和有无姿态库对比实验,验证了基于姿态库的机械臂远程控制方法的有效性和实用性。

船舶狭小空间虚拟人维修姿态建模技术

针对现有虚拟人仿真技术在船舶狭小空间维修作业中存在的效率低下、需要较多人工干预、仿真成本高等问题,提出一种虚拟人姿态混合建模仿真技术。根据狭小空间中人体维修作业的特点,将虚拟人姿态建模分为虚拟人躯干及下肢姿态建模与虚拟人手臂姿态建模两部分。首先,提出一种基于姿态库的狭小空间姿态自动匹配算法,以确定虚拟人在狭小空间中的操作位置与姿态;在此基础上,建立多目标优化模型对手臂姿态进行求解,并实现维修仿真姿态的生成。以某型船舶机舱罐体阀门维修为例的实验结果表明,所提方法可以实现虚拟人姿态的自动定位与生成,且可有效提高维修仿真效率。

基于自然状态背景人脸图像数据库的建立

为了解决人脸识别算法设计与测试中图像样本背景单一,难以测试算法在自然环境中的识别效率这一问题,采用了分类实践的方法,建立了基于自然状态背景的人脸图像数据库;同时,设计了图像采集系统,实现了多种状态采集模式,使图像数据库状态丰富.该图像数据库建立了多种状态子库,包括姿态子库、光照子库、表情子库、佩戴饰物子库、时间跨度子库,同时还包括了夜间模式下的人脸图像.研究结果表明:该数据库对于设计高效算法,测试算法在不同状态下的鲁棒性具有很大的价值.该成果对于人脸识别算法的研究和开发具有一定的应用和参考意义.

虚拟维修知识库建立方法

本文分析了建立虚拟维修知识库的优点、原则和方法,分别对人体模型库、人体姿态库和人体动作库进行了研究,对虚拟人的姿态和动作进行了分类。

基于CATIA的运输机飞行员人体数据库研究

通过对比CATIA软件人体模型参数和GJB 4856-2003《中国男性飞行员人体尺寸》中运输机飞行员的人体测量数据,建立了CATIA人体模型和GJB4856-2003的人体测量数据之间的联系,并根据CATIA人体模型文件编码规则建立了基于中国运输机男性飞行员的人体数据库和姿态库,该人体模型库可运用于运输机驾驶舱的设计眼位等相关评估,为驾驶舱虚拟设计和评估提供了有力支撑。

基于双层分类模型的人体动作识别方法

针对现有人体动作识别方法不能很好地识别静态图像中动作的问题,提出一种结合姿态库和AdaBoost双层分类模型的识别方法。利用人体位置数据和Hausdorff距离创建初始姿态库,利用第一层分类器进行训练,获得由特征向量和空间信息组成的姿态库;基于第一层分类器获得测试图像的空间姿态激活向量(SPAV);将SPAV进行级联作为第二层分类器的输入,以具有最大分类分数的动作类型作为判别结果。在PASCAL2010和KTH数据集进行相关实验,实验结果表明,该方法在识别精确性和处理时间上具有优越的性能。

某型车驾驶室人机工程分析

本文利用RAMSIS人机工程分析软件对某型车驾驶室进行了人机工程分析,通过RAMSIS人体库建立了满足GB10000-88中第95百分位、第80百分位、第70百分位、第50百分位的男性(年龄:18-25)人体模型,并利用这些模型在RAMSIS中进行了方向盘分析、踏板分析、换挡手柄分析、空间可及性的分析。在分析完成后,对不合理的地方提出修改意见,综合评价后对设计进行修改,并对不足之处进行总结。

民用飞机设计中的仿真重用研究

本文对仿真的核心内容(姿态和动作)进行归类分析,分别建立姿态库和动作库,通过快速调用相似的姿态和动作实现对相似维修过程仿真的重用。

无脑蛙系统研究

本文提出一种基于随即函数的无脑蛙目标姿态库系统。我们通过一种模拟脊蛙实验的方法来建立大规模人体姿态库,并利用电子模拟运算速度快,模拟周期短,运行效率高出错结果易检测的特性,利用程序设计的方法来给出具有指导意义的符合目标需求的具有明确指向性的人体姿态类库。