基于运动传感的人体姿态实时捕获系统研究
| 摘要 | 第3-4页 |
| ABSTRACT | 第4-5页 |
| 第一章 绪论 | 第8-20页 |
| 1.1 课题背景与意义 | 第8-12页 |
| 1.1.1 动作捕捉技术的发展 | 第8-10页 |
| 1.1.2 动作捕捉技术的应用领域 | 第10-12页 |
| 1.2 国内外研究现状及其发展趋势 | 第12-18页 |
| 1.2.1 国外发展现状 | 第12-16页 |
| 1.2.2 国内发展现状 | 第16-18页 |
| 1.3 本文研究的主要内容 | 第18-20页 |
| 第二章 运动捕捉装置的整体设计 | 第20-30页 |
| 2.1 人体动作捕捉的整体需求 | 第20-21页 |
| 2.2 人体动作捕捉的整体设计 | 第21-22页 |
| 2.3 传感节点部署位置分析 | 第22-25页 |
| 2.3.1 人体结构分析 | 第22-25页 |
| 2.3.2 传感节点部署位置分析 | 第25页 |
| 2.4 虚拟模型构建 | 第25-29页 |
| 2.4.1 模型分类 | 第26-27页 |
| 2.4.2 基于骨骼模型的运动学原理 | 第27-28页 |
| 2.4.3 三维骨骼模型的构建 | 第28-29页 |
| 2.5 本章小结 | 第29-30页 |
| 第三章 动作捕捉装置硬件设计 | 第30-39页 |
| 3.1 惯性传感器性能分析及其参数配置 | 第30-32页 |
| 3.1.1 惯性传感器选型 | 第30-32页 |
| 3.2 传感节点设计 | 第32-34页 |
| 3.2.1 传感节点电路模块设计 | 第33-34页 |
| 3.3 汇聚节点设计 | 第34-36页 |
| 3.4 电源管理设计 | 第36-38页 |
| 3.5 本章小结 | 第38-39页 |
| 第四章 人体姿态运动捕捉算法的设计 | 第39-60页 |
| 4.1 异构传感器信号建模 | 第39-41页 |
| 4.2 人体运动描述及其相关的滤波算法 | 第41-47页 |
| 4.2.1 人体运动的欧拉角表示 | 第41-42页 |
| 4.2.2 人体运动的四元数表示 | 第42-44页 |
| 4.2.3 四元数与欧拉角的相互转换 | 第44-45页 |
| 4.2.4 Kalman滤波器 | 第45-46页 |
| 4.2.5 互补滤波器 | 第46-47页 |
| 4.3 基于异构传感器的位移解算策略实现 | 第47-52页 |
| 4.3.1 人体运动根节点的位移解算策略 | 第47-50页 |
| 4.3.2 位移解算策略的精度验证 | 第50-52页 |
| 4.4 基于异构传感器的角度解算策略实现 | 第52-59页 |
| 4.4.1 基于异构传感器的角度解算方法 | 第52-56页 |
| 4.4.2 基于异构传感器的角度解算实验对比 | 第56-59页 |
| 4.5 本章小结 | 第59-60页 |
| 第五章 人体运动姿态的标定方法 | 第60-66页 |
| 5.1 人体姿态标定过程中姿态信息描述 | 第60-62页 |
| 5.1.1 运动捕捉过程的相关坐标定义 | 第60-62页 |
| 5.1.2 姿态表示坐标系之间的相互转化 | 第62页 |
| 5.2 人体运动跟踪 | 第62-65页 |
| 5.2.1 人体运动过程中姿态标定 | 第62-64页 |
| 5.2.2 人体运动过程中姿态的实时跟踪 | 第64-65页 |
| 5.3 本章小结 | 第65-66页 |
| 第六章 实验分析与验证 | 第66-77页 |
| 6.1 单节点姿态解算精度评估 | 第66-68页 |
| 6.2 跟踪精度评估 | 第68-72页 |
| 6.3 动作捕捉数据综合评估验证 | 第72-76页 |
| 6.4 本章小结 | 第76-77页 |
| 第七章 总结与展望 | 第77-79页 |
| 7.1 主要研究工作总结 | 第77-78页 |
| 7.2 存在的问题与展望 | 第78-79页 |
| 参考文献 | 第79-82页 |
| 个人简历 在读期间发表的学术论文 | 第82-83页 |
| 致谢 | 第83页 |
