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融合压力传感器阵列和深度摄像头的无标记运动捕捉系统技术方案

技术编号:44968851 阅读:27 留言:0更新日期:2025-04-12 01:41
本发明专利技术公开了一种融合压力传感器阵列和深度摄像头的无标记运动捕捉系统,属于计算机视觉领域,所述系统包括深度摄像头模块、足底压力传感器阵列模块、数据汇总模块、关节点校准模块、三维力预测模块和姿态仿真模块,该系统通过采集人体关节点的位置和足底的压力分布数据并汇总,提取足部特征点,对人体关节点进行校准获得运动学数据,结合足底压力分布预测地面反作用力,利用校准后的运动学数据和预测的三维地面反作用力数据,进行人体运动学和动力学仿真。本发明专利技术提供的系统能够精确定位人体关节点的空间位置,准确采集人体运动过程中的压力分布及地面反作用力,提高人体的运动学和动力学分析的准确性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及计算机视觉领域,具体涉及一种融合压力传感器阵列和深度摄像头的无标记运动捕捉系统


技术介绍

1、近年来随着技术的进步,运动捕捉技术不断发展,被广泛应用于电影制作、游戏开发、虚拟现实、体育训练和医疗康复等领域。传统的光学运动捕捉系统通过多个摄像头记录附着在身体上的多个标记点来进行全身运动轨迹记录,这种方法被认为具有高精度、高识别度,但也受到占地空间大、高成本、高技术要求、耗时等因素的限制,难以普及。

2、另外也有将惯性传感器、陀螺仪等绑定在使用者体表实现运动追踪的方法,例如公开号为cn113220119a的专利技术申请中公开了一种惯性传感器运动捕捉装置,通过采用惯性传感器和体感设备获得人体全身运动数据并进行数据融合处理,并将融合提取的运动数据转换为人体关节运动特征,驱动虚拟人运动,尽管解决了目前光学跟踪系统进行人体运动测量时数据处理算法复杂、计算量大、当标记点混淆或被遮挡时无法工作的问题。但这种接触式的运动捕捉系统可能影响使用者的正常运动,且数据质量容易受到软组织噪声与脱落的影响。

3、无接触式的深度摄像头是一种潜在的替本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种融合压力传感器阵列和深度摄像头的无标记运动捕捉系统,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的无标记运动捕捉系统,其特征在于,所述的通过汇总后的压力分布提取足部特征点,包括:通过汇总后的压力分布获取压力分布图像并构建足印定位模板,改变足印定位模板的角度并与压力分布图像卷积,确定压力分布图像中的足部位置和足部方向得到足印,基于足印通过压力大小提取足部特征点,其中足部特征点包括足底的跖趾关节点和跟骨标志点。

3.根据权利要求2所述的无标记运动捕捉系统,其特征在于,所述的足印定位模板,包括高奖赏区、低奖赏区和无奖赏区,高奖赏区为跟骨和跖骨的高压力分布区域,低奖...

【技术特征摘要】

1.一种融合压力传感器阵列和深度摄像头的无标记运动捕捉系统,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的无标记运动捕捉系统,其特征在于,所述的通过汇总后的压力分布提取足部特征点,包括:通过汇总后的压力分布获取压力分布图像并构建足印定位模板,改变足印定位模板的角度并与压力分布图像卷积,确定压力分布图像中的足部位置和足部方向得到足印,基于足印通过压力大小提取足部特征点,其中足部特征点包括足底的跖趾关节点和跟骨标志点。

3.根据权利要求2所述的无标记运动捕捉系统,其特征在于,所述的足印定位模板,包括高奖赏区、低奖赏区和无奖赏区,高奖赏区为跟骨和跖骨的高压力分布区域,低奖赏区为跟骨和跖骨的高压力分布区域之外的足部区域,无奖赏区为足部以外的区域。

4.根据权利要求2所述的无标记运动捕捉系统,其特征在于,所述的基于足印通过压力大小提取足部特征点,包括:足印前部压力值最大行的内侧点为第一跖趾关节点,足印前部压力值最大行的外侧点为第五跖趾关节点,足印后部压力值最大点为跟骨标志点。

5.根据权利要求4所述的无标记运动捕捉系统,其特征在于,所述的基于足部特征点校准人体关节点中的足关节点、踝关节点和膝关节点,包括:使...

【专利技术属性】
技术研发人员:宁钢民王道源
申请(专利权)人:浙江大学
类型:发明
国别省市:

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