面向互動投影系統(tǒng)的運動分析.pdf

1、基于計算機視覺的互動投影系統(tǒng)是一種用于增強現(xiàn)實的人機交互設(shè)備,正成為日常生活中常見的娛樂工具和交互式信息展示平臺。主要包括運動分析和場景播放兩個部分。其在場景播放的同時,利用攝像頭監(jiān)控投影區(qū)域,感知人體運動信息,并將其反饋給系統(tǒng)實現(xiàn)場景變化,進而實現(xiàn)人機互動效果。目前對互動投影系統(tǒng)的研究主要集中在系統(tǒng)的實現(xiàn)方法、大屏幕高分辨率的拼接顯示、投影儀-攝像頭的光度校準和幾何標定等方面,然而對互動投影中運動分析的研究相對較少。為此,本文針對互動

2、投影系統(tǒng)對運動分析的特定需求,對運動目標檢測算法和多目標跟蹤算法進行了深入研究,并在此基礎(chǔ)上設(shè)計實現(xiàn)了一個互動投影原型系統(tǒng)。因此,本文的主要工作內(nèi)容如下:
　　 1.深入研究典型的運動目標檢測算法,針對互動投影系統(tǒng)應(yīng)用需求,實現(xiàn)了一種基于背景差的實時多目標檢測算法,在此基礎(chǔ)上提取目標顏色直方圖、信息熵等特征。
　　 2.提出了一種基于自適應(yīng)混合粒子濾波和自適應(yīng)數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)的多目標跟蹤方法。該方法采用基于背景差檢測的混合粒子濾

3、波器并將跟蹤置信度引入目標的狀態(tài)量中,根據(jù)跟蹤置信度大小自適應(yīng)地加強或減弱關(guān)聯(lián)強度進行數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián);同時根據(jù)數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)結(jié)果分析目標出現(xiàn)、目標消失、目標衍生、目標相遇等復(fù)雜運動情況,對每個目標進行自適應(yīng)混合粒子濾波跟蹤。
　　 3.設(shè)計了一種基于運動軌跡的目標行為判斷方法。通過將互動投影區(qū)域劃分為邊緣區(qū)域和中央?yún)^(qū)域,利用多目標跟蹤后得到的目標歷史狀態(tài)信息和軌跡,對目標在投影區(qū)域內(nèi)的運動行為進行了簡單判斷,以便提高人機互動效果。