基于加速度信息的上肢動作識別及評價方法研究.pdf

1、隨著傳感技術(shù)、模式識別技術(shù)的發(fā)展，人機交互技術(shù)正由傳統(tǒng)的“人適應計算機”向“計算機適應人”的方向發(fā)展。雖然這種新的交互方式還沒有實現(xiàn)真正意義上的“以人為中心”的目標，但是在虛擬現(xiàn)實中早已嶄露頭角。新型交互方式所應用的可以是表面肌電信息、音頻信息、圖像或者加速度信息的一種或者幾種，其中基于加速度信息的游戲產(chǎn)品獲得了巨大的商業(yè)成功。
　　 但是基于加速度信息的游戲產(chǎn)品的一些缺陷嚴重影響了玩家的興趣，例如在日本的“Wii Sports

2、”游戲中，玩家只簡單地做抖動動作而游戲內(nèi)容卻顯示大力揮拍的動作；國內(nèi)的樂樂健、京仕敦Vii等游戲由于技術(shù)上的原因都無法真實地對玩家的動作進行識別。為了解決這些問題，本文從人體運動模型出發(fā)提出新的加速度信息獲取方案，并利用獲取的加速度信息對乒乓球的正抽、反抽和扣殺三種動作進行識別，在此基礎上，進一步探索上肢動作完成質(zhì)量的評價方法。本文主要創(chuàng)新性工作如下：
　　 1、分析人體運動模型，提出了新的上肢信息獲取方案。該方案采用兩個三維加

3、速度傳感器，分別固定位置放置在上肢的前臂和后臂上，利用加速度信息獲取系統(tǒng)能有效的獲得上肢在運動過程中的加速度信息。
　　 2、針對乒乓球常見的三種動作建立具有泛化能力的支持向量機模型。主要步驟是：將加速度信號進行預處理，提取動作的有效信號；通過歸一化處理得到6路長度一致的加速度信號；用小波變換對信號進行特征提取；再利用蟻群算法進行特征選擇得到分類能力最強的特征向量；最后根據(jù)特征向量建立支持向量機模型。
　　 3、利用主成