慣性運動捕捉系統(tǒng)中傳感數(shù)據(jù)的傳輸與處理.pdf

1、運動捕捉系統(tǒng)廣泛應(yīng)用在人機交互、運動分析、模型編碼、虛擬現(xiàn)實、動畫制作、智能監(jiān)控系統(tǒng)、游戲制作等領(lǐng)域。運動捕捉系統(tǒng)由運動參數(shù)原始數(shù)據(jù)采集和傳輸系統(tǒng)、運動參數(shù)分析處理系統(tǒng)和人體姿態(tài)匹配估計系統(tǒng)組成。本文研究的人體運動捕捉系統(tǒng)是基于MEMS慣性傳感器,并應(yīng)用無線傳感網(wǎng)絡(luò)等相關(guān)技術(shù)實現(xiàn)的。人體運動參數(shù)的獲取是最基本的一環(huán),本文在原有的通信機制下提出了管道數(shù)據(jù)聚合方法,利用無線傳感網(wǎng)絡(luò)有限的數(shù)據(jù)傳輸速度,實現(xiàn)盡可能高的傳感數(shù)據(jù)更新率,使系統(tǒng)的數(shù)

2、據(jù)更新率達到了120Hz,并控制平均丟包率在1％以內(nèi),數(shù)據(jù)延遲最多40ms,系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)男阅艹^了市面上的商用產(chǎn)品。而運動參數(shù)分析處理系統(tǒng)是人體運動捕捉系統(tǒng)不可或缺的一環(huán),本文在仔細(xì)分析系統(tǒng)所用的加速度、磁傳感強度和陀螺儀角速度等三種慣性傳感數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,提出了一些適合系統(tǒng)實際情況的數(shù)據(jù)預(yù)處理方法,并使用到實際的系統(tǒng)中。最后,本文還提出了基于補償融合姿態(tài)合成算法,與普遍在用的卡爾曼濾波算法相比較,此算法也能達到相應(yīng)的精度,靜態(tài)精度為1