IMU/TOA融合人体运动追踪性能评估方法

随着物联网和体域网的飞速发展,人体运动追踪技术在医疗、安防等领域得到了广泛应用.针对传统惯性人体运动追踪系统存在累积误差和漂移的问题,本文提出了一种基于IMU/TOA融合的人体运动追踪方法.通过对融合系统克拉美罗界(Cramer-Rao Lower Bound,CRLB)的推导,从理论上证明了IMU/TOA融合方法的有效性.实验结果可以看出,本文提出的基于IMU/TOA融合的人体运动追踪方法,在空间性能和时间性能两个方面都有较大的提升.

激光点云运动人体目标识别及运动信息提取

针对传统的关键点检测方法进行人体运动信息提取和图形重构获得的可测截面少和精度低的问题,提出一种基于激光点云技术的运动人体目标识别及运动信息提取方法。采用多视点云配准方法进行运动人体目标的三维光学面扫描,获得运动人体目标的体绘制图像,采用高斯滤波法剔除服从正态分布的噪声,获得能准确反映人体运动行为特征的有用数据特征。使用激光点云平滑技术消除人体运动重建曲面的毛刺,保留原始点云的特征信息。通过点云采样技术拟合获得人体运动信息,实现人体运动信息有效提取。仿真结果表明,该方法能有效实现人体运动动作图像重构,重建几何精度较高,对运动信息提取的拟合准确性较好。

无线运动传感器系统设计

针对日常运动中心率、体温、运动量等信息无线监测所存在的问题,文中设计一种基于STM32单片机和ESP32WiFi微控制器的无线运动传感器系统。首先,使用LMT70、ADS1292及MPU6050高精度模拟前端芯片,实时采集人体的体温、心率及步态信号,传输并存储至STM32中;其次,通过信号处理方法对原始数据进行优化,通过构造合适的滤波处理方法对心电信号进行处理并计算心率,并设计查表法计算人体的体温数据,利用优化的阈值筛选方法从陀螺仪三轴数据中获取运动状态和步态信息;再次,将生成的运动信息进行打包传输并至ESP32中,通过MQTT协议在ESP32与云服务器之间建立信息连接,将运动信息上传至云服务器中保存;最后,通过检测传输进行实验验证。结果表明:所设计系统能快速获取人体准确的运动信息并上传保存;此外,还可进一步向可观测实时信息的用户终端发送运动信息,实现运动信息的无线监测、异地监测。

分布式人体运动加速度信息无线获取系统方案设计与实现

针对现代人体运动加速度信息的获取系统较为复杂,并且在获取信息过程中能源较高的缺点,就设计了分布式人体运动加速度信息无线获取系统。使用以加速度传感器为基础的多点加速度信息获取技术,实现人体中各个节点加速度信息的一致获得,并且利用现代无线通信技术进行信息收集系统和主控制系统的相互通信,从而实现传统人体运动加速度信息的无线获取系统设计,其能够在多个领域中使用,并且具有使用意义。最后对系统进行实验,表示本文所设计的系统能够提高人体在运动过程中加速度信息的获得精准度。

基于序列影像的人体运动信息获取

实现了一种通用的从序列影像中获取任意的人体运动的软件系统。该系统基于一个普通的三维人体模型 ,该模型的尺寸可以改变 ,以与影像中的人体相匹配。该系统不需要特殊的设备和标志 ,对序列影像也没有特殊的要求 ,可以处理任意的人体运动 ,操作简单 ,适合人体运动信息获取的需要。

运动三维激光动态信息的人体重建方法研究

针对人体运动动态信息重建中容易造成中间过程图缺失以及重建的准确性不好的问题,提出一种基于特征采样点套索插值的运动三维激光动态信息人体重建方法。对三维激光扫描采集的人体动态图形进行边缘轮廓分割,将分割的特征点映射到二维空间中进行人体运动的三维信息重构,进行图像的边缘增强和锐化处理。采用采样点套索插值方法进行动态信息的批量读入,进行人体动态信息特征的体绘制,实现人体重建。仿真结果表明,采用该方法进行人体动态重建,避免的运动中间过程图的缺失,动态信息呈现完整,重建图像的信噪比较高,说明质量较好。

多证据信息融合的行人运动状态识别模型

采用粒子滤波的方式对人的运动情况进行分析的时候,进行数据采集的时候经常会产生数据不够,造成系统运行结果差强人意,鲁棒特性较差。基于这样的问题,算法结合了色彩、空间和细节特征等多方面的数据信息来完成外观模型的建立,在对其时域特性和详细特征进行分析之后,使用RGB颜色模式完成对应的模型;经过LBP处理之后,对进行优化的TD-LBP模型进行进一步说明,除去亮度小范围变化给纹理区分带来的影响;并且,引入了空间概念,目的在于依据人的特点,同时通过亮度的方式将一定的区域进行进一步划分,成为3个子区域,接着把不同子区域内的证据信息进行提取。经过实验证明之后,采用的这个模型在综合了直方图作为辅助之后,能够完成复杂情况下的行人跟踪分析,所采用的TD-LBP算法也比LBP算法更加的精准。

机场航站楼热成像视频下融入运动信息的显著人体检测方法

弱光背景下的目标检测是航站楼夜间巡检机器人的主要任务之一。为充分提取与利用动态场景视频数据中的运动信息,提高检测方法在人体被遮挡、图像边缘的人体目标不完整等实际复杂情况下的检测效果,避免因单帧检测结果不完全引起的歧义,提出一种机场航站楼热成像视频下融入运动信息的显著人体检测方法。该方法首先通过背景模型初步分离图像数据的前景和背景,借由特征点轨迹聚类和运动估计仿射模型进一步分离因摄像机运动被误判的背景区域,最后将运动目标检测结果作为运动信息与单帧检测算法结果相融合。在4个数据集中的实验表明,该方法能够有效地从动态场景视频数据中提取运动信息,且能够有效提升单帧检测精度,并避免检测不完全情况的发生。

分布式人体运动加速度信息无线获取系统方案设计

现代传感技术、计算机技术及无线通讯技术的发展,为人体运动加速度信息精准、实时、高效获取提供了重要的技术支撑,本文结合应用实践需求,围绕人体运动加速度信息的获取、分析与处理等关键问题展开设计,提出一种基于多点加速度获取方式和无线通讯方式的系统设计方案,并在此基础上对系统各模块进行了详细设计,推进了系统的优化应用。