人體動(dòng)作識(shí)別技術(shù)在當(dāng)今的生活中有著非常廣泛的應(yīng)用,在體育訓(xùn)練、醫(yī)療康復(fù)訓(xùn)練、影視制作、跌倒檢測(cè)等領(lǐng)域都發(fā)揮著巨大的作用,因此該領(lǐng)域一直是一個(gè)研究熱點(diǎn)。目前在人體動(dòng)作識(shí)別領(lǐng)域主要是采用基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)的方法對(duì)人體進(jìn)行監(jiān)測(cè),然后從視頻序列中提取出有效信息對(duì)人體動(dòng)作進(jìn)行識(shí)別。但是基于視覺(jué)的動(dòng)作識(shí)別系統(tǒng)容易受環(huán)境影響、容易侵犯?jìng)�(gè)人隱私且相機(jī)位置必須固定、便攜性差,為了克服這個(gè)缺點(diǎn),人們逐漸考慮采用另外的方式獲取人體動(dòng)作信息。微機(jī)電系統(tǒng)（Micro-Electro-Mechanical System,MEMS）技術(shù)的進(jìn)步,使得IMU（Inertial Measurement Unit）的體積不斷減小、價(jià)格越來(lái)越低;無(wú)線(xiàn)傳輸技術(shù)的發(fā)展使得我們可以構(gòu)建微型傳感器網(wǎng)絡(luò)用于我們的日常生活當(dāng)中,這些都為基于可穿戴設(shè)備的人體動(dòng)作識(shí)別系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)提供了基礎(chǔ)。在此基礎(chǔ)上,本文采用可穿戴設(shè)備對(duì)人體動(dòng)作進(jìn)行識(shí)別。本文首先設(shè)計(jì)了基于IMU和薄膜壓力傳感器的可穿戴系統(tǒng)用于人體動(dòng)作數(shù)據(jù)采集。IMU用來(lái)獲取人體的加速度、角速度、姿態(tài)等人體動(dòng)作信息用于動(dòng)作識(shí)別�？紤]到人體運(yùn)動(dòng)中包含著豐富的生物力學(xué)信息,除了加速度等運(yùn)動(dòng)學(xué)信息外,... 

【文章來(lái)源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

動(dòng)作識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用

圖 1-2 諾亦騰公司動(dòng)態(tài)捕捉產(chǎn)品中除了 MEMS 慣性傳感器，足底壓力測(cè)量裝置類(lèi)幾乎每天都在走路，人一生行走的長(zhǎng)度加起 倍多。而走路的過(guò)程，足底不斷承受著地面的壓力息息相關(guān)。正常人的足底壓力是按照特定時(shí)這種壓力分布的規(guī)律就會(huì)被破壞[13]。目前檢能鞋（或鞋墊）、測(cè)力平臺(tái)、測(cè)力板等�？纱┐魇軐�(shí)驗(yàn)地點(diǎn)和空間的限制，是最為靈活常用的上體現(xiàn)反映足部結(jié)構(gòu)、以及人體的健康情況。以病病人常見(jiàn)的糖尿病并發(fā)癥，Bus[14]等通過(guò)對(duì)和足底壓力峰值進(jìn)行分析，通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，糖明顯大于正常人的跖骨區(qū)壓力峰值，也就是說(shuō)骨區(qū)潰爛的風(fēng)險(xiǎn)更大，這為糖尿病足的防治和糖尿病病人前期可以使用外部輔助設(shè)備減少跖骨發(fā)癥的出現(xiàn)。

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文MEMS 慣性傳感器，比如常用的 InvenSense 公司的 MPU6500 六軸慣性MPU9250 九軸慣性傳感器、Bosch 公司的 BNO055 九軸慣性傳感器等有著非常好的口碑。本文選用的是德國(guó) Bosch 公司的 BNO055。該 IMU 是一種組合性 9 軸運(yùn)動(dòng)處理組件，集成了 3 軸加速度計(jì)、3 軸3 軸陀螺儀，可以輸出四元數(shù)、重力加速度、線(xiàn)性加速度、陀螺儀等信帶姿態(tài)解算功能。加速度傳感器的具體輸出類(lèi)型可選，可以輸出整體數(shù)據(jù)、線(xiàn)性加速度數(shù)據(jù)、重力加速度數(shù)據(jù)。該傳感器采用 QFN24 封裝 4×4×1 mm，體積很小，重量也很輕，完全滿(mǎn)足便攜性的要求。BN可編程數(shù)字低通濾波器,其加速度計(jì)量程為±16g, ±8g, ±4g,±2g,陀螺儀2000，±1000，±500，±250 °/sec，可通過(guò)編程設(shè)置。內(nèi)置 16 位 ADC，/SPI 接口等。BNO055 的電氣原理圖如圖 2-3 示：在電路中我們選用了該I2C 通訊接口，該接口可與微處理的 I2C 直連，且該 IMU 的設(shè)備地址可件配置。圖 2-4 和 2-5 為主模塊和各個(gè) IMU 模塊的硬件實(shí)物圖。


本文編號(hào)：3450153