基于多传感器的人手位姿检测系统

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1、ClassifIedltldex：TP2129UDC：621SouthwestUniversityOfScionceandTechnoIogyMasterDegreeThesiSHandPoseandPositionDetectionSystemBasedorlMulti—sensorGradeCandldateAeademicDegreeAppIedforSpecialItyDuperviso‘2009ZhangKeM⋯teDetectlveTechnoIogyandAutomatIonDeviceYa

2、ngTaoProfessor独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外．论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得西南科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：私弼日期：j印a；-／关于论文使用和授权的说明本人完全了解西南科技大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文的复印件，允许该论文被查阅和借

3、阅lI校可以公布该论文的全部或部分内容．可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。(保密的学位论文在解密后应遵守此规定)签名：私，珂日期：(如p厶7争，怿屋之彻孝西南科技大学硕士研究生学位论文第l页摘要人机交互与遥操作在军事、医疗、艺术、空间等领域得到了广泛的应用。作为其输入设备，位姿检测设备也得到了越来越广泛的关注。本文在分析国内外位姿检测设备的基础上，以MSP430F449为主控器，以微加速度计、磁场传感器以及陀螺仪作为人手姿态测量单元，同时结合图像处理的基本方法设计了人为设定特征的识别与位置检测模块

4、。论文首先分析了地磁场模型与重力场模型在姿态测量系统中的作用、坐标变换理论与姿态角解算的基本方法，介绍了数据融合的基本方法和图像处理的基本原理．在此基础上给出了姿态测量系统硬件设计的总体方案，以及误差补偿与数据融合算法等程序；以OpenCV为基础设计了人工标志识别与位置检测的方法，进而实现了对人手三维空间中相对位置的检测。最后结合实验数据与实验现象，对本系统进行了验证，关键词：姿态测量图像处理数据融合西南科技大学硕士研究生学位论文第

5、I页AbstractHumanmachineinteractionhav

6、ebeenwidelyusedinmilitary,healthcare，artandspaceAstheinputdeviceforinteraction，posedetectionequipmentalsoreceivesmoreandmoreextensiveattentionAhandattitudedetectionequipmentisdesignedwithmicroaccelerometer，magneticfieldsensors，gyroscope，andMSP430F449Ahand

7、trackingunitbasedontheartificialsignisdesignedtodeterminethehandpositionThisthesisfirstdescribestheroleoftheearth’smagneticfieldandthegravityfieldintheposturemeasurementsystem．thecoordinatetransformationprinciples，thebasicmethodforcalculatingtheangleofthe

8、handposeThenoveralldesignoftheposedetectionispresentedAlgrothmforaltitudecalculation，errorcompensationanddatafusionisdesignedtoestimatethehandattitudeThehandtrackingmethodbasedonartificalsignisimplementedusingOpenCV．Experimantaidatashowsthatthedesignedsys

9、temcaddetectthehandposeandtrackthechangeofthehand’srelativepositionaccuratelyKaywords：PoseDetectIonImageProcessingDataFusion西南科技大学硕士研究生学位论文第1II页目录1绪论11l课题研究目的及意义12国内外研究现状l21数据手套发展历程12国内外研究现状及发展趋势213本文主要研究内容62人手位姿测量系