基于双Kinect传感器的三维人体姿态跟踪方法

三维人体姿态估计与跟踪是机器视觉中的热点问题。为了提高人体姿态跟踪的稳定性,以人体关节点自由度向量的方法表示人体运动姿态,使用无迹卡尔曼滤波方法对人体姿态进行跟踪,并搭建了一套基于双Kinect传感器的人体姿态跟踪系统。对比于传统的人体运动捕捉系统,该系统可实现在简单动作下准确稳定的三维人体姿态跟踪,在复杂动作下反映运动过程的特殊性质,并用于运动生物力学的性能评估。     

人体目标雷达回波建模

人体行走的微动研究始于90年代末,而后发展迅速,雷达对人体的探测有着其他传感器不具备的优势,现阶段主要集中在对于实测数据的分析上,而缺乏系统的理论和模型分析。首先针对人体目标雷达回波信号的作用机理,对现有的人体运动学模型进行了改进,在人体微运动结构方面主要考虑了人摆腿和摆臂的前后向运动。同时将人体结构简化为简单几何形状的均匀刚体,将人体四肢简化为均匀散射的线模型,在理论上给出了人体目标微运动产生的雷达回波模型,最后进行仿真,证明了本模型的正确性和有效性。     

考虑舒适度的人体运动仿真算法

在分析了人体自身的运动反馈控制机理的基础上,引入舒适度作为虚拟人体运动控制的性能指标函数,提出了一种基于舒适度优化的虚拟人体运动控制算法,该算法综合考虑了反向运动学、反向动力学以及人体工效学等因素,避免了单纯从动力学方面求解所带来的虚拟人体动画所隐含的力量冲突,提高了仿真结果的真实性和合理性。利用该算法对人体上肢的运动进行了研究,计算结果和实验结果吻合良好。     

基于维修仿真的人体疲劳分析

在维修工程领域,对产品的人机工程学分析逐渐引起人们的重视,人体的疲劳分析是其重要组成部分。该文提出了一种基于维修仿真的人体疲劳分析方法,该方法首先利用虚拟人创建维修仿真过程,然后通过动态提取虚拟人在该过程中的动作数据,计算人体执行不同动作所消耗的代谢能量,最后分析评判人体在维修过程中的疲劳程度。通过建立人体疲劳分析原型系统,并针对空间站维修仿真进行实例验证,试验结果表明了该方法的有效性。     

对称机动飞行时飞行员人体动态体表压力分布研究

论述了飞行员人体动态体表压力分布对于飞行过载动感仿真的重要性。给出坐姿人体体表压力模式及其等效压力分析方法。在对称机动飞行情形下,建立了飞行员人体动力学方程,该方程考虑了歼击机飞行员实际坐姿。导出了动态体表压力公式,动态体表压力与飞行员人体加速度之间的惯性传递矩阵。给出与动态体表压力相关的歼击机飞行员人体参数计算方法。以某飞机眼镜蛇机动为例,通过数值求解,得到该机动飞行时飞行员人体动态体表压力分布。研究结果可用于指导过载椅设计。     

基于引导对抗网络的人体深度图像修补方法

移动设备配备的小型深度相机采集到的人体深度图像存在严重的孔洞问题。针对该问题,提出基于深度学习的引导对抗网络。使用基于堆叠沙漏网络的引导器从RGB图像中提取人体部分分割特征和深度类别特征;在上述人体特征引导下,使用独特的生成器修复人体深度图像中的孔洞。为使结果更加逼真,加入判别器在网络训练过程中对生成器进行优化调整。实验结果显示,该方法在现有的人体数据集和小型深度相机采集的数据集上,都能很好解决孔洞问题,均取得比现有方法更好的效果。     

一种运动图像标志点识别跟踪方法的研究

提出了一种运动跟踪方法。该方法通过对人体目标图像进行差分消影和遗传恢复 ,能够从自由背景中识别出人体运动图像的标志点 ,可以提高基于普通摄像机的人体运动分析系统对环境的适应性。初步的应用结果表明 ,这种方法对实验环境要求低 ,鲁棒性强 ,识别率高 ,不仅可以用于人体运动分析 ,而且对在其它自由背景下运动目标的自动跟踪也有很大的应用潜力。     

一种基于人体测量学数据误差约束的四肢皮肤变形方法

利用Barr以及NFFD算法实现虚拟人的四肢皮肤变形,提出了人体测量学数据的误差分析模型,并在此基础上提出了一种满足误差精度要求的人体皮肤变形方法。实验结果表明,这种皮肤变形方法能满足人体测量学数据的误差要求,实现准确而逼真的四肢皮肤变形。     

虚拟人体建模技术的应用与发展

本文描述了虚拟人体的研究现状及虚拟人体开发前景,分析了虚拟人体建模中海量信息存储处理受现有计算机技术发展的局限。介绍了近年来如火如荼发展中的网络分布式处理技术,提出了可以应用网络分布式处理技术来突破现有计算机数字人体建模中数据处理的瓶颈问题。     

协同虚拟维修过程中的虚拟人体维修操作控制

针对操作人员难以在有限的光学运动捕捉设备捕捉范围内自由运动的问题,开展了协同虚拟维修过程中的虚拟人体维修操作控制研究。基于光学运动捕捉设备对操作人员的下肢动作进行捕捉,根据实时识别结果控制虚拟人体进行大范围运动。针对维修操作过程中的虚拟人体手部运动控制,分析了虚拟人体的手部交互过程,提出了一种基于动态贝叶斯网络的维修操作智能辅助方法。以某液压缸协同式虚拟维修操作仿真平台为例验证了方法的有效性。该方法实现了对虚拟人体维修操作过程的有效控制,具有实时性好、交互性与感知性强等优点。     

Wang-Mendel模糊模型控制规则的提取及应用

针对如何利用系统的模糊模型设计模糊控制器,提出以系统的模糊规则库为基础,提取模糊规则中的信息获得控制规则的方法。以钢铁工业中连续退火炉的加热炉为对象进行了仿真,首先提取描述对象输入-输出映射关系的模糊规则组成完备规则库,并以此为基础提取控制规则补偿输出偏差。仿真结果表明能够达到期望的效果。     

航空发动机半物理仿真试车系统的设计研究

针对研发中航空发动机试车具有危险度高、操作难度大等问题,应用增强现实技术,设计了集试车操作培训、试车过程分析和典型性能故障模拟等功能于一体的半物理仿真试车系统。在分析发动机模型响应快速、计算准确和对人的操作高度仿真等特点的基础上,系统介绍了异地分布式仿真系统架构设计、发动机系统计算模型可视化和三维视景系统试车数据3D实时可视化等关键问题的研究和实现方法,为其他领域中数字化生产提供了理论和方法基础。     

群体演出活动服装虚拟仿真系统设计与实现

服装在群体演出活动中发挥重要作用,直接影响整体演出效果呈现。为实现群体演出活动服装的虚拟设计和虚拟演练目标,设计实现群体演出活动服装虚拟仿真系统。利用CLO3D建立人体模型,构建服装个体模型,将人体和服装模型导入Unity后,调整服装材质并且添加纹理图,在Unity中复制成群体,开发演出场景虚拟仿真的交互界面,实现群体演出服装整体效果的设计与可视化虚拟仿真。仿真结果表明,虚拟仿真技术能够模拟出群体演出活动的大体效果,节约排练成本,缩短排练的周期。     

空战仿真系统中行为决策模型的设计与实现

计算机生成兵力系统的建模不仅包括飞机等对象的动力学模型，更体现在对人的决策行为的建模上。本文讨论了空战仿真系统中人的行为决策模型的设计和实现。其中，人的行为决策模型主要是超视距格斗中二对二的空战模型。最后，文章给出了仿真结果。     

复杂物流系统仿真及其研究现状

复杂物流系统是一个由若干个制造商、若干个批发商和若干个零售商组成的网状物流链。本文给出了复杂物流系统的结构，分析了复杂物流系统仿真的研究现状，并提出了CLSim的总体结构，同时指出了复杂物流系统仿真研究的三个问题：（1）复杂物流系统中的不确定性建模，（2）复杂物流系统仿真模型设计与实现，包括仿真策略选择、仿真模型构造及仿真程序设计与实现三个方面，（3）复杂物流系统控制。     

热连轧生产过程计算机仿真系统

系统地介绍了热连轧生产过程计算机仿真系统的结构,功能及设计与实现。它用Client/Server模式,在两台计算机上实现了除加热炉外整个热连轧生产线的仿真。     

作战仿真模型组合流程动态可编辑方法研究

针对作战仿真系统灵活性差、交互性低、可操作性难等问题,结合国内外仿真系统设计模式现状,在深入研究作战模型动态组合技术、作战模型动态编辑技术和可视化编程技术的基础上,提出了一种基于脚本语言的支持可视化编程、模型组合可动态修改的作战模型仿真技术,在模型设计上采用面向接口与切面设计方式,从而实现灵活高效作战行为建模与仿真。通过舰艇平台仿真系统开展攻防对抗作战仿真,对方法的可行性与有效性进行了验证。试验结果表明,该方法提高了作战仿真开发效率与灵活性,具有较好的应用前景。     

生物组织内置源的电磁波能量吸收模型及仿真试验

生物组织电磁能量吸收的研究多集中在外置辐射源的远场.利用比吸收率和电磁场之间的关系可以研究生物组织对内置源的电磁波能量的吸收情况.建立了内置电磁波能量吸收的数学模型,并根据模型进行了仿真试验.仿真试验的结果表明:生物组织对电磁能量的吸收随电磁波频率和组织材料电导率的增大而增大,当频率大于1GHz时,能量吸收急剧增大,而且能量吸收主要发生在辐射源的近场区域内.能量吸收也与组织厚度存在正比关系,但这种影响相比于频率的影响显得非常微弱.建模和仿真的结果可用于体内微系统的无线通信模块设计.     

Research on system-of-systems combat simulation model formal specification and representation

1. INTRODUCTION Weapon equipments acquisition and demonstration has become more and more prominent in the informationalized war conditions while operational effectiveness evaluation is its core part. The compl- exity and uncertainty of weapon systems operational effectiveness evaluation make traditional analysis methods or expert evaluation methods less effective to solve problems. Simulation based operational effe- ctiveness evaluation is an efficient solution. The increased complexity o…     

真随机数发生器的系统建模与仿真

以真随机教发生器的设计为研究对象,提出了一种基于电阻热噪声的高速真随机教发生器系统的行为级模型,采样频率可达到4MHz,并且给出了构建各个关键子模块应该特别注意的因素,最后用Matlab软件对系统级模型进行了行为级仿真,扫描仿真了各关键设计参数。提出的行为级模型以及模型仿真结果对于真随机教发生器的电路级设计与参数选择具有直接的指导意义。