交互设备空间定位技术的研究与应用

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1、硕士学位论文交互设备空间定位技术的研究与应用RESEARCHANDAPPLICATIONSOFSPACEPOSITIONINGTECHNOLOGYFORINTERACTIVEEQUIPMENT杨文轩哈尔滨工业大学2018年1月国内图书分类号：TP391.4学校代码：10213国际图书分类号：681密级：公开工学硕士学位论文交互设备空间定位技术的研究与应用硕士研究生：杨文轩导师：张颖副教授申请学位：工学硕士学科：控制科学与工程所在单位：深圳研究生院答辩日期：2017年12月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex

2、:TP391.4U.D.C:681AdissertationsubmittedinpartialfulfillmentoftherequirementsfortheacademicdegreeofMasterofEngineeringRESEARCHANDAPPLICATIONSOFSPACEPOSITIONINGTECHNOLOGYFORINTERACTIVEEQUIPMENTCandidate：YangWenxuanSupervisor：AssociateProf.ZhangYingAcademicDegreeApplied

3、for：MasterofEngineeringSpeciality：ControlScienceandEngineeringAffiliation：ShenzhenGraduateSchoolDateofDefence：December,2017Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要随着互联网技术、人工智能技术的快速发展，人机交互技术逐渐变得更为重要。开始时，人机交互主要是以鼠标、键盘为输入设备，显示器为输出设备。现在由

4、于虚拟现实、增强现实的火热，对智能设备的输入方式提出了新的要求，希望直接通过人的动作完成信息输入，因此要能够识别出人体或人体的某个部位，并对其进行定位。不仅如此，室内定位技术在位置服务、公共安全、人员物品管理、大数据分析等方面有迫切的应用需求。本文通过两种方式来实现交互设备的空间定位。一种是通过红外光定位方法，本文设计一种红外接收端的结构来实现对2D变化的判断；同时设计了一种点对点的红外通讯系统，实现交互设备与定位器的通讯，通讯频率达到40Hz，并且避免红外通讯与红外定位之间的干扰，将该系统产品化具有稳定、简便、低成本的特点。另

5、一种是基于标记点的视觉定位方法，本文研究了双目摄像机的标定方法，分别在MATLAB和VisualStudio平台上实现。在三维重建过程中，对摄像头进行畸变校正，而后分别通过平行校正加三角测量法与RPNP算法实现对空间坐标的恢复。在该方法的硬件实现过程中，对连通域标记算法进行了评估。针对背景中的可能存在的干扰点，通过对通过图像传感器及其时序控制方法和曝光方法来实现对其排除。设计了一个头带，编写实现视觉定位算法的上位机来完成双目摄像机对带有红外标记点的头带的空间定位。关键词：交互设备；空间定位；红外光定位；标记点；视觉定位-I-哈尔

6、滨工业大学工学硕士学位论文AbstractWiththerapiddevelopmentofInternettechnologyandartificialintelligencetechnology,human-computerinteractiontechnologyisbecomingmoreandmoreimportant.Atthebeginning,human-computerinteractionmainlytakesthemouse,thekeyboardastheinputdevice,thedisplayist

7、heoutputdevice.Nowbecauseofthevirtualreality,enhancetherealityofthefiery,theinputofintelligentequipmenttoputforwardanewrequest,hopetodirectlythroughthehumanactiontocompletetheinformationinput,sotobeabletoidentifythehumanbodyorthebodyofapart,andpositioning.Notonlythat

8、,theindoorpositioningtechnologyinthelocationofservices,publicsecurity,personnelandgoodsmanagement,largedataanalysis,etc.thereisanur