苏海龙[1]2002年在《基于多维摄像系统的人体上肢运动测量研究》文中研究指明本论文以摄影测量学及直接线性变换算法(DLT算法)为理论基础构建了多维摄像运动分析系统，并根据人体上肢的刚体矢量运动模型提出了一种基于多维摄像运动分析系统的关节转角求解方法，结合实际给出了一套用于测量人体上肢运动参数的规定动作，以便以后进行这方面的研究。 对人体运动参数的检测，离不开各种检测系统。本论文通过对几种测试系统的比较，并结合实验室现有条件，构建了一套基于普通摄像机的多维摄像运动分析系统。在第叁章里，对该系统的构建原理、软硬件组成、直接线性变换算法(DLT)的应用、程序设计等几方面的内容都做了详细介绍。而且，论文中还用几个实际算例对该系统的测量精度进行了校验，并阐述了如何应用该系统进行具体实验设计。最后，论文对该系统作了初步的误差分析。 在第四章里，通过对人体上肢解剖生理结构的研究，设计了一个七自由度的人体上肢运动模型，并结合多维摄像运动分析系统提出了一套通过对标记点的跟踪拍摄来获取上肢关节转角的数学算法。该算法从刚体空间位姿变换理论出发，其所依据的数学原理简单，推导过程严密，参数意义明确，利于以后编制计算机程序。 在第五章里，论文通过对人体上肢在日常生活中各种自理活动的归纳总结，在详细分解了日常生活中各种人体动作的基础上，提出了一套ADL模拟实验动作。该套动作为以后进行此方面的测量提供了一个初步的依据，这些典型的动作作以简单组合，基本上涵盖了人体上肢在进行日常生活时各项自理活动的内容。
尹建利[2]2006年在《基于多维摄像系统的人体日常活动测量与分析》文中研究说明人体运动的检测与跟踪是人体生物力学研究的主要内容，近年来日益受到人们的广泛关注。该领域的研究在体育科学、医学、仿生机构和机器人运动控制方面有着广泛的应用，尤其在人性化设计和全球老龄化的趋势下，研究人体的运动特点能使人们的日常生活更加安全、高效，还具有广泛的应用前景和良好的社会效益。 本文通过构建一套多维摄像测量系统，对从叁台摄像机中采集的长序列图像进行分析处理，检测出人体体表标记点的叁维运动信息。利用全局优化理论(Global Optimization)对由于皮肤相对于骨骼的运动产生的误差进行补偿，得到更加准确的实验结果。并在RBA(刚体假设理论)的基础上，建立了简化的人体运动学模型，并给出一套关节运动计算方法。通过设计的模型和算法程序设计，利用体表标记点空间运动信息对人体在日常活动中的运动特性展开研究。 研究人体日常生活基本活动，可以使人体运动的研究结果更具有实际意义，对于康复器械和居室的无障碍设计有着重要的意义。本文在汇总了人体268项日常生活活动的基础上，对日常活动进行了实地场景拍摄、分解处理、总结归纳出16项人体日常基本动作和对应的9项基本活动，并将其作为测量实验项目，利用多维摄像系统进行测量分析。实验结果表明，摄像测量系统的精度可以满足对人体日常活动的研究，是一种方便快捷的测量方法。以老年人和残疾人的日常生活自理能力评价为例介绍其在康复医学上的应用。 最后，利用生物力学仿真分析软件Lifemod建立人体模型，设置人体与环境的接触参数，在计算机上实现对人体日常活动基本动作的仿真分析。Lifemod可以直观模拟出人体的运动情况，也可以得到肢体运动的速度，力和力矩等动力学分析同步图表。
曾孝宇, 苏海龙, 陈伟, 张建国[3]2002年在《基于多维摄像系统的人体上肢运动参数求解》文中进行了进一步梳理用基于普通摄像机的多维摄像分析系统对人体运动参数进行测量,需要研究位于人体上相应部位的标记点与选定的参考坐标系之间的关系,进而得到标记点在参考坐标系中的运动特性,并对人体运动进行评估。通过对人体上肢运动模型的研究,并结合摄像测量系统,给出了一种基于普通摄像机的人体上肢运动参数求解方法。
张建国, 尹建利, 曾孝宇[4]2006年在《基于多维摄像系统的人体上肢动态测量》文中研究说明由叁架或叁架以上普通摄像机、运动学分析软件APAS以及标定框架等构成多维摄像系统。在建立上肢运动模型的基础上,对附着体表的人工标记点的运动进行跟踪测量,利用运动学分析软件APAS分析得到标记点的空间运动坐标,通过设计优化算法程序获得人体上肢的空间运动参数。
赵冬斌, 张文增, 孙振国, 陈强[5]2002年在《基于高速摄像的人体上肢运动信息检测》文中指出提出了一种基于高速摄像的人体运动参数检测方法。建立了一套人体上肢运动信息检测系统 ;设计了快速图像处理算法 ,准确提取出图像中标记点 ;采用关节瞬心原理对关节角度等参数计算结果进一步修正。所检测出的人体上肢运动参数可以为医疗、体育、仿生学等研究提供参考 ,所提出的检测方法还可以扩展到人体其它部位运动信息的检测。
苏海龙, 张建国, 曾孝宇, 陈伟[6]2002年在《一种基于标记点的人体上肢运动检测方法》文中研究指明采用基于普通摄像机的多维摄像分析系统对人体运动参数进行测量,需要研究位于人体上相应部位的标记点与选定的参考坐标系之间的关系,进而得到标记点在参考坐标系中的运动特性,并对人体运动进行评估。本文通过对人体上肢运动模型的研究,并结合摄像测量系统,给出了一种基于普通摄像机的人体上肢运动参数求解方法。
张建国, 刘振宇, 宋海燕[7]2007年在《双坐标系法在人体上肢运动测量研究中的应用》文中提出为得到人体上肢关节运动数据,得到上肢在运动过程中各个关节的运动转角;利用多维摄像系统,进行动态测量人体上肢运动,简化上肢模型,用框架代替人体上肢运动,便于测量和校验;通过设计标记点的位置,得到标记点的空间数据;通过空间点在每个关节处分别在与之相连的两个刚体上建立关节坐标系,通过坐标系得转换关系和空间点的坐标,计算运动过程中任意两时刻间的关节转角;建立了关节坐标系,用实验的方法测得标记点的空间坐标,利用VC++编制的程序得到了运动过程中各关节的关节转角;通过实验验证了算法和程序的正确性;该研究可为建立人体上肢有源仿生机构和设计康复器材提供数据来源。
尹建利, 张建国, 曾孝宇[8]2006年在《基于APAS的人体上肢运动分析》文中研究说明为了得到人体上肢关节运动数据,利用多维摄像系统,拍摄人体上肢在日常生活中的典型活动。通过设计标记点在人体上肢的布置和建立的人体上肢运动学模型,应用人体运动分析系统APAS分析处理体表标志点的运动,从而得到相应人体部位的运动。该研究可为建立人体上肢有源仿生机构和设计康复器材提供数据来源。
杨红梅[9]2010年在《基于人体运动跟踪的远程康复系统关键技术的研究》文中提出随着人口老龄化问题的日益突出,以及肢体伤残人员康复治疗要求的提高,需要借助康复医学工程手段实现康复的人数越来越多,而且有不断增加的趋势。研究表明多数人可以通过康复治疗、配备康复器具和康复训练,部分或全部地改善或恢复其丧失的功能,提高生活质量。由于康复治疗的地理、交通和社会经济障碍,远程康复系统已成为近年来计算机视觉领域和临床医学领域广受关注的一个研究热点。在基于人体运动跟踪的远程康复系统里,治疗专家通过网络获得患者的运动视频,然后跟踪患者的动作,识别和校正其错误动作,指导患者进行康复训练,使患者最大可能地恢复肢体功能。人体运动跟踪技术是远程康复系统的关键技术。开展基于人体运动跟踪的远程康复系统的研究具有重要的理论意义和潜在的应用价值。本论文研究的是基于视频的人体运动跟踪技术。在归纳和总结人体运动跟踪方法,对比各种跟踪方法的优缺点,分析人体运动跟踪的难点的基础上,讨论了Camshift(ContinuouslyAdaptiveMeanShift)跟踪算法。CamShift算法是一种基于目标颜色特征的跟踪方法,由于鲁棒性好、速度快、计算量少等的特点而被广泛使用。由于CamShift跟踪算法的搜索窗口是自适应变化的,为了增强跟踪效果,本文对CamShift算法进行了改进,增加了一个矩形跟踪框,使得跟踪效果更好。但是当出现遮挡时,CamShift算法的跟踪效果不好,需要对算法进行改进。因此,在基于视频的人体上肢运动跟踪里,本文在保留Camshift跟踪算法的优点并改进其缺点的基础上,提出了一种改进的人体上肢运动跟踪算法。该算法以Camshift跟踪算法输出的质心位置为测量信号,采用Kalman滤波算法来预测估计和校正标记点的位置,克服Camshift跟踪算法的缺陷,实现遮挡情况下的跟踪,从而保证了跟踪的可靠性。最后本文设计了一个基于视频人体运动跟踪的远程康复系统,该系统由患者、摄像头、专家组成。患者端通过固定的摄像头采集其带绿色标记的上肢运动视频,治疗专家通过网络获得患者的运动视频,然后对运动视频进行跟踪处理,获取患者的运动姿态,得到患者的运动信息。实验表明本文提出的改进算法具有良好的可靠性,能够克服遮挡问题,可以有效的实现遮挡情况下的跟踪。
王新亭, 张建国[10]2004年在《基于标记点测量方法的上肢日常活动测量研究》文中进行了进一步梳理使用基于普通摄像机的多维摄像系统,实现了基于体表标记点测量方法的上肢关节运动分析。在建立上肢运动模型基础上利用重构得到的标记点的空间数据,获得空间运动参数,建立了关节坐标系,并提出关节转角的计算方法。对上肢的日常活动进行了分析与测量。
参考文献：
[1]. 基于多维摄像系统的人体上肢运动测量研究[D]. 苏海龙. 天津科技大学. 2002
[2]. 基于多维摄像系统的人体日常活动测量与分析[D]. 尹建利. 天津科技大学. 2006
[3]. 基于多维摄像系统的人体上肢运动参数求解[C]. 曾孝宇, 苏海龙, 陈伟, 张建国. 制造业与未来中国——2002年中国机械工程学会年会论文集. 2002
[4]. 基于多维摄像系统的人体上肢动态测量[J]. 张建国, 尹建利, 曾孝宇. 现代制造工程. 2006
[5]. 基于高速摄像的人体上肢运动信息检测[J]. 赵冬斌, 张文增, 孙振国, 陈强. 生物医学工程学杂志. 2002
[6]. 一种基于标记点的人体上肢运动检测方法[J]. 苏海龙, 张建国, 曾孝宇, 陈伟. 天津轻工业学院学报. 2002
[7]. 双坐标系法在人体上肢运动测量研究中的应用[J]. 张建国, 刘振宇, 宋海燕. 计算机测量与控制. 2007
[8]. 基于APAS的人体上肢运动分析[J]. 尹建利, 张建国, 曾孝宇. 天津科技大学学报. 2006
[9]. 基于人体运动跟踪的远程康复系统关键技术的研究[D]. 杨红梅. 重庆邮电大学. 2010
[10]. 基于标记点测量方法的上肢日常活动测量研究[J]. 王新亭, 张建国. 天津科技大学学报. 2004