应用虚拟盒块测试系统评估脑卒中患者上肢运动功能的可行性研究

目的评估力反馈设备结合虚拟现实技术设计的虚拟盒块测试(virtual box and block test,VBBT)用于远程评估上肢运动功能的可行性。方法设计了一个VBBT系统用于评估上肢运动功能。该系统可用于计算受试者的VBBT得分、平均速度、运动谱弧长、耗能和平均抓握力。共招募20名健康受试者和16名脑卒中患者进行VBBT。结果脑卒中患者与健康受试者在VBBT参数的对比上均具有显著性差异(P<0.05);接收者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线表明,VBBT参数可区分脑卒中患者和健康受试者的表现(P<0.05)。脑卒中患者VBBT参数与传统临床评估的相关性分析结果表明,VBBT参数的共时效度;多元回归分析结果显示,VBBT的运动学和力学参数能够补充性解释传统临床评估。结论VBBT可用于远程评估脑卒中患者的上肢运动功能。

基于HTML5的算法动画可视化平台

基于新一代的HTML5标准,设计实现了一个算法动画可视化平台,并实际用于教学实践。平台包括算法动画开发库、可视化编辑器和辅助教学网站。算法动画开发库中绘图模块基于HTML5 Canvas和JavaScript提供主要动画元素和效果的类库,动画生成模块进一步把这些类封装成绘制框架和函数,在动画创建过程中存储和定时更新画布。设计了一种基于时间线的脚本序列语法定义、存储与动画缩略图生成方法,在此基础上设计了支持离线工作的可视化编辑器。在这些工作基础上,设计实现了辅助教学的"新手画呀"网站,支持在线编辑动画、评论和分享等功能,丰富了教学手段。在初步的教学实践中,平台表现出良好的应用成效。

基于视觉的多用户手势识别人机交互技术研究

提出了一种基于视觉手势识别的多用户输入技术,利用双手手指在显示屏幕上进行点击和拖拉完成人机交互功能。该方法使用三个摄像机从不同角度实时拍摄显示屏幕表面的图像,运用图像处理技术分析识别手势在图像中的位置,根据三副图像中的手势位置和摄像机参数计算双手手势输入的实际位置。通过手势识别训练和冗余数据平均计算等方法提高了系统的识别率和鲁棒性。实验表明,该系统具有较强的可用性和适用性。

面向教学的数据可视化图表交互系统研究

实现了数据驱动的数据可视化交互系统。根据数据可视化模型,设计了数据输入、可视化模板选择、可视化编辑、模型编辑、保存输出等模块,通过调用D3、Highcharts、j Query等Java Script封装库与浏览器Document Object Model事件进行绑定实现。将可视化平台运用到不同学科的教学实例,实现对数据可视化技术的评价。实践表明,本平台不仅能够满足跨学科的教学平台功能,能够通过可视化技术和交互技术,激发学生的学习兴趣。

基于深度图像的手部姿态估计综述

基于深度图像的手部姿态估计是人机交互和虚拟现实领域的一个重要研究问题.对近些年来该领域的研究工作进行总结和梳理.首先,简述了该问题的定义以及所面临的主要难点,并总结了常用的深度相机、数据集和评价指标;其次,将该领域内的工作分为3个类别并依次进行回顾,其中包括基于模型驱动的方法、从数据集中学习映射函数的基于数据驱动的方法以及同时结合了前两者的混合方法,在叙述过程中,着重介绍了其解决的科学问题以及仍存在的缺陷;最后,从算法的准确性、适用性和鲁棒性3个角度对这些工作分别进行进一步的分析,并对未来的研究方向进行展望.

基于OSG的军用电子沙盘系统的设计与实现

设计实现基于开源跨平台三维渲染引擎OSG的"军用电子沙盘"系统,对其中场景结构的组织和管理、大地形建模等关键技术进行研究。所开发出的系统具有大规模地形展示、军事单元运动轨迹分析、军事目标多分辨率显示控制等特点,对于战场虚拟仿真系统研发有一定的指导意义。

战术指挥模拟训练想定生成系统的设计与实现

基于战术指挥模拟训练对快速生成想定的需求,设计并实现一个想定生成系统,该系统能够在地理信息系统的支持下,利用XML文件操作、可视化编辑等方法,用户可根据仿真系统的具体要求,方便快速的实现战场环境、兵力编成与部署、作战行动等想定信息的输入,通过三维预览,从而实现快速生成仿真想定,为战术指挥模拟训练系统提供合适的初始化数据。

虚拟康复的新进展:基于力触觉反馈的上肢运动功能评估

近年来,虚拟现实逐渐被应用于脑卒中等患者的运动功能康复,它通过构建高沉浸感、交互性强的“目标导向性”虚拟康复任务,实现了对上肢运动功能的评估。力触觉反馈技术可为患者提供同虚拟环境交互的力触觉,丰富了虚拟评估任务中的感觉输出;此外,力触觉反馈设备具有高精度的数据采集优势,实现了对上肢运动功能更精准的量化评估。通过梳理相关文献,本文介绍了应用于上肢功能评估的常用力触觉反馈设备及其结构特征,总结了4种典型的基于触力反馈设计的虚拟“导向性”评估任务,归纳了用于上肢运动功能评估的生物力学参数及其对应的上肢运动能力,并对该项技术存在的瓶颈及其进一步发展进行了展望。