基于kinect的虚拟人姿势识别及应用研究

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1、分类号TP391密级公开UDC623.1学位论文编号D-10617-308-(2016)-03047重庆邮电大学硕士学位论文基于Kinect的虚拟人姿势中文题目识别及应用研究英文题目VirtualPostureRecognitionResearchbasedonKinectSensor学号S130301046姓名刘彬彬学位类别工学硕士学科专业控制科学与工程指导教师蔡林沁教授完成日期2016年3月25日独创性声明本人声明所星巧的学位论文是本人巧导师指导下进行的研究工作及取得的研。Ｊ，巧成果尽我巧知，炼了

2、文中特别加ｔＬ标注和致谢的地方外论文中不包含他人己经发表或撰写过的巧究成果，炸．不包话为获得宝庆赃电大学或其他单位的学位或证书而使巧过的村料一。与我同工作的人员对本文研巧微出的贡献均己在论文中作了明确的说明井致ｌｉｌ谢意。作者签名日期：年仁日：時句新雌学位论文版权使用授权书本人寬全了解軍巧邮电大学有权保留、使用学位论文纸质版和电子版的规定，即学校有权向留家有关部ｎ或机构送交论文Ｉ化许论文彼査阅和借网等？本人授权韋庆邮电大学可公布本学位论文的全部或部分内容，可编入有关数据库

3、或信息系统进行埼索、分析或评价，可采用影巧、缩印、扫描或拷巧等复制手段保存。、汇编本学位论文（注：保密的学位论文在解密后适用本巧化书。）：作者签名：糾抑晏細＾导师签名：年巧日期：〇年＾月之少日目期如＾＞／《＾重庆邮电大学硕士学位论文摘要摘要近年来，虚拟环境人机交互技术在科技与需求的双轮驱动下高速发展，其涉及计算机视觉、传感器技术、人工智能、模式识别等多个学科，并在体感游戏、虚拟课堂、在线购物、军事训练等领域有着广泛的应用。其中基于虚拟人姿势识别的研究使交互变得更加友好和自然，所以对虚拟

4、环境中进行虚拟人姿势识别的研究重要性变高。但交互系统仍然存在一些问题，如运动捕捉设备成本高，识别率不理想等。因此，基于Kinect的虚拟人姿势识别研究具有非常重要的实际意义。本文有机结合体感技术、虚拟现实、行为科学等综合知识，以构建虚拟环境自然交互模式为目标，系统地研究基于体感的身体运动姿势识别理论与交互方法。在此基础上，面向虚拟家居领域，构建基于体感的虚拟家居自然人机交互应用，进一步验证、完善相关模型，形成基于体感的虚拟环境自然交互方法，主要包括以下内容：1.研究了基于虚拟人姿势识别的虚拟环境自然交互设计方

5、法。提出一种基于Kinect的虚拟人姿势识别虚拟环境体感交互框架。在此基础上，详细分析和研究了Kinect平台的工作原理，以及虚拟人物模型的建立、虚拟场景的设计等关键技术。2.研究分析了基于Kinect的深度信息获取、人体骨骼点数据识别等关键技术，之后采用了一种基于逆向运动学的重定向方法将预处理后的数据作用于虚拟人上实现虚拟人实时驱动，并在此基础上改进、实现了多虚拟人实时驱动交互。最后重点研究了自主虚拟人的行为建模，实现自主虚拟人在虚拟环境中与用户的实时交互。3.研究了基于Kinect的虚拟人姿势识别方法。首

6、先以获取的关节点数据构造人体结构向量，然后选用结构向量间的向量角和向量模比值的组合创建人体姿势描述向量，最后采用基于高斯核函数的多类支持向量机算法与改进的基于关节点角度姿势识别算法进行测试对比，实验表明所提出的支持向量机算法具有更高的识别率。4.面向虚拟家居环境自然人机交互应用需求，设计了基于Kinect虚拟人识别的虚拟家居环境体感交互系统，定义虚拟家居交互姿势。通过典型交互场景，测试、验证了所提基于虚拟人姿势识别的虚拟环境体感交互方法的准确性和有效性。关键词：Kinect，虚拟人，姿势识别，支持向量机，虚拟

7、家居环境I重庆邮电大学硕士学位论文AbstractAbstractInrecentyears,Human-ComputerInteraction(HCI)applicationsinvirtualenvironmenthavebeendevelopingunderthetechnologyandmarketdemands,whichinvolvecomputervision,sensortechnology,artificialintelligence,patternrecognitionandsoon.Me

8、anwhile,ithasbeenwidelyusedinthefieldsofmotionsensinggame,virtualclasses,onlineshoppingandmilitarytraining.Manystudiesbasedonvirtualhumanposturerecognitionhelpinteractionsystemsmorenatural,soitismoresi