面向移动服务机器人的部分特殊姿态识别及云应用扩展研究

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1、木国钟遷若若大赛Ｕ打ｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆＣｈｉｎａ硕±学位论文戀论文题目巧向巧动服务机恭人的部分特蛛姜義识别义若应用护展研巧作者姓名刘松学科专业计算机应巧技乂导师姓名藤小平教投完成时间二〇—六年五月木固钟赛若龙大赛硕±学位论文戀面向移动服务机器人的部分特巧姿态巧别及友应用扩展研究作者姓名：刘松学科专业：计算机科学与技术导师姓名：陈小平教授￣■完成日寸间：零六年四月ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃ

2、ｈｎｏｌｏｇｙｏｆＣｈｉｎａＡ’ＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎｆｏｒＭａｓｔｅｒｓＤｅｒｅｅｇ戀ＳｅｃｉａｌＧｅｓｔｕｒｅＲｅｃｏｎｉｔｉｏｎｐｇａｎｄＥｘａｎｓｉｏｎｏｆＣｌｏｕｄｐＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｆｏｒＨｏｍｅＳｅｒｖｉｃｅＲｏｂｏｔｓＡ＇ｕｔｈｏｒｓＮａｍｅ：ＳｏｎｇＬｉｕＳｅｃｉａｌｉｔｙＣｏｍｐｕｔｅｒＳｃｉｅｎｃｅ：ｐＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：Ｐｒｏｆ．ＸｉａｏｐｉｎｇＣｈｅｎ＾Ｆｉ口ｉｓｈｅｄｔｉｍｅ：ｐｒ１８，２０１６Ａ中国科学技术大学学位论文原创性声明本人声明所呈

3、交的学位论文，是本人在导师指导下进行研究工作所取得的成果。除己特别加Ｗ标注和致谢的地方外，论文中不包含任何他人己经发表或一撰写过的研究成果。与我同工作的同志对本研究所做的贡献均己在论文中作了明确的说明。作者签名；＊么签字日期叫：中国科学技术大学学位论文授权使用声明作为申请学位的条件之一，学位论文著作权拥有者授权中国科学技术大学目拥有学位论文的部分使用权，Ｐ；学校有权按有关规定向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，可Ｗ将学位论文编入《中国学位论文全文数据库》等有关数据库进行检索，可Ｗ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存。、汇

4、编学位论文本人提交的电子文档的内容和纸质论文的内一致容相。保密的学位论文在解密后也遵守此规定。因公开□保密（）年＾ａ作者签名：Ｈ导师签名：挪１呼、签字日期．化签字日期＇‘乂；；７名占公摘要摘要一家庭服务机器人与人之间除了通过语音交互外，还需要像人类样通过＂＂进肢体语言行辅助交流。因此，机器人如何识别人的姿势，就显得非常必要。一而人体姿态千变万化，形态各异，很难通过种稳定的、通用的算法识别出来。本文主要针对家庭应用场景中常见的挥手和跌倒两种特殊的姿势识别问题分别提出挥手检测和倒地人体检测方法，并根据这两种检测算法的应用扩展和异构机

5、一器人任务重复性问题，种基于云机器人框架的知识共享方法提出。本文的主要研究内容及创新之处分为Ｗ下几点：一（１）针对挥手检测中手势难Ｗ定位问题，提出种基于人脸识别的挥手检测方法，通过。该方法基于人脸识别算法来得到人脸的位置图像处理后采用漫水填充算法标记连通区域，然后通过构造无向图计算与人脸连通距离最大像素点，得到手指末端的位置信息。最后根据累计手指的移动距离来判断是否有挥手发生。本文介绍的挥手检测方法特别是在挥手人旁边有其他人和挥手者坐着挥手时效果明显。一（２）人体检测是家庭环境下服务机器人必须具备的项基本功能。针对复一杂家庭环境，倒地人体面临地上杂物的

6、干扰，、遮挡等情况下提出种结合Ｈ维点云分割和局部特征匹配的倒地人体检测方法。该方法对点云进行分割之后将每个物体横向切分成若干段，对每段点云采用局部特征匹配并分类，并根据匹配段数来判断是否为倒地人体。实验证明该算法满足服务机器人检测人体实时性要求的同时具有良好的鲁棒性，即使人体部分被遮挡，依然可Ｗ检测到各种倒地姿态的人。３一（）针对姿势识别的复杂性Ｗ及异构机器人任务重复性问题，提出种基于云机器人的技术共享方法，。该云平台不同于其他云平台主要在于使机器人之１间通过网络可共享信息和学习新的技术：该云平台。主要从几个方面来实现使用结构化的自然语言进行交流。选择该语

7、言是根据大部分服务机器人都具备解析自然语言句子的功能，，对不。与其他交流语言相比本文提出的方法更加灵活同构造机器人具有适应性，具有鲁棒性Ｗ及对获得的知识具有重复利用能力２。人类或互联网可访问知识库也可通过该平台与机器人共享知识及接收机器人３．发来的求助信息和发送给机器人其想要的帮助信息。机器人仅需要在自身系统一中调整点即可与云平台交互，而且本文提供了机器人加入该平台的使用方法。关键词：