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基于视频处理的肢体运动模型采集系统设计

专家
2013-03-12 14:17:20    评分

  介绍:

  设计了一种用于建立肢体运动函数模型的视频采集数据处理系统。系统由图形化系统设计软件 LabVIEW 视觉应用开发模块和 PCI-1411 标准视频信号采集卡构成。通过对采集到的视频按帧进行分析处理,在对各关节摆动角度测量后获得肢体运动模型参数,并依此建立相关函数式,最终给出人体膝关节运动中小腿摆动角度与大腿摆动角度之间的函数模型。该方法获得的模型精度高、数据处理速度快,在肢体运动参数采集,模型的获取过程中具有较强的优势,给肢体运动研究提供了一种新的方法和思路。

  应用方案:

  肢体运动采集系统通过 NI 的视频采集及识别系统,记录人体肢体运动状态与模式,在 LabVIEW 平台 上,建立肢体各关节的相对运动模型,为机器人运动控制、假肢驱动设计打下一定的基础。

  该系统由视频采集处理模块、数据分析建模模块和仿真模型模块构成,系统框图如图 1 所示:

  


  1. 视频采集处理模块

  本系统通过高清摄像机将人体佩戴发光点的下肢在正常步态下的运动进行拍摄,通过 PCI-1411 视频采集卡传递给 PC 机,应用 LabVIEW 编写的 VI 对能够代表下肢运动状态的特征发光点(人体股骨和髋骨交接及髌骨、跗骨、小拇趾骨)进行识别,提取出特征发光点,应用数字图像处理技术及机器视觉技术对特征光点进行分析计算,得到人体下肢正常步态下的运动参数,为分析运动员的肢体运动和假肢的设计提供了依据。

  本模块通过获取下肢正常步态下的参数,仿真出人体下肢运动时大小腿摆动的正常步态模型,验证了本系统获取的下肢运动参数的有效性。

  视频采集界面如图 2 所示:图中最左边为功能选项图界面,中间靠上为摄像图界面,右边靠上为背景图界面,最下面为目标图界面,即所需的发光点运动图界面,发光点目标图=源图像的 R 分量-背景图的 R 分量。

  

 

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关键词: NI     视频采集     LabVIEW    

菜鸟
2016-11-01 14:46:19    评分
2楼
good

菜鸟
2017-07-31 12:43:10    评分
3楼
666666666

菜鸟
2017-10-25 09:55:43    评分
4楼

看一下, 参考


菜鸟
2019-07-27 09:29:20    评分
5楼

233


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