面向互動(dòng)投影系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)分析.pdf

1、基于計(jì)算機(jī)視覺的互動(dòng)投影系統(tǒng)是一種用于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的人機(jī)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(tái)。主要包括運(yùn)動(dòng)分析和場(chǎng)景播放兩個(gè)部分。其在場(chǎng)景播放的同時(shí),利用攝像頭監(jiān)控投影區(qū)域,感知人體運(yùn)動(dòng)信息,并將其反饋給系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景變化,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)人機(jī)互動(dòng)效果。目前對(duì)互動(dòng)投影系統(tǒng)的研究主要集中在系統(tǒng)的實(shí)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(zhǔn)和幾何標(biāo)定等方面,然而對(duì)互動(dòng)投影中運(yùn)動(dòng)分析的研究相對(duì)較少。為此,本文針對(duì)互動(dòng)

2、投影系統(tǒng)對(duì)運(yùn)動(dòng)分析的特定需求,對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)算法和多目標(biāo)跟蹤算法進(jìn)行了深入研究,并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一個(gè)互動(dòng)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(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)算法,針對(duì)互動(dòng)投影系統(tǒng)應(yīng)用需求,實(shí)現(xiàn)了一種基于背景差的實(shí)時(shí)多目標(biāo)檢測(cè)算法,在此基礎(chǔ)上提取目標(biāo)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(biāo)跟蹤方法。該方法采用基于背景差檢測(cè)的混合粒子濾

3、波器并將跟蹤置信度引入目標(biāo)的狀態(tài)量中,根據(jù)跟蹤置信度大小自適應(yīng)地加強(qiáng)或減弱關(guān)聯(lián)強(qiáng)度進(jìn)行數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián);同時(shí)根據(jù)數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)結(jié)果分析目標(biāo)出現(xiàn)、目標(biāo)消失、目標(biāo)衍生、目標(biāo)相遇等復(fù)雜運(yùn)動(dòng)情況,對(duì)每個(gè)目標(biāo)進(jìn)行自適應(yīng)混合粒子濾波跟蹤。
　　 3.設(shè)計(jì)了一種基于運(yùn)動(dòng)軌跡的目標(biāo)行為判斷方法。通過將互動(dòng)投影區(qū)域劃分為邊緣區(qū)域和中央?yún)^(qū)域,利用多目標(biāo)跟蹤后得到的目標(biāo)歷史狀態(tài)信息和軌跡,對(duì)目標(biāo)在投影區(qū)域內(nèi)的運(yùn)動(dòng)行為進(jìn)行了簡(jiǎn)單判斷,以便提高人機(jī)互動(dòng)效果。