基于加速度信息的上肢動(dòng)作識(shí)別及評(píng)價(jià)方法研究.pdf

1、隨著傳感技術(shù)、模式識(shí)別技術(shù)的發(fā)展，人機(jī)交互技術(shù)正由傳統(tǒng)的“人適應(yīng)計(jì)算機(jī)”向“計(jì)算機(jī)適應(yīng)人”的方向發(fā)展。雖然這種新的交互方式還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)真正意義上的“以人為中心”的目標(biāo)，但是在虛擬現(xiàn)實(shí)中早已嶄露頭角。新型交互方式所應(yīng)用的可以是表面肌電信息、音頻信息、圖像或者加速度信息的一種或者幾種，其中基于加速度信息的游戲產(chǎn)品獲得了巨大的商業(yè)成功。
　　 但是基于加速度信息的游戲產(chǎn)品的一些缺陷嚴(yán)重影響了玩家的興趣，例如在日本的“Wii Sports

2、”游戲中，玩家只簡(jiǎn)單地做抖動(dòng)動(dòng)作而游戲內(nèi)容卻顯示大力揮拍的動(dòng)作；國(guó)內(nèi)的樂(lè)樂(lè)健、京仕敦Vii等游戲由于技術(shù)上的原因都無(wú)法真實(shí)地對(duì)玩家的動(dòng)作進(jìn)行識(shí)別。為了解決這些問(wèn)題，本文從人體運(yùn)動(dòng)模型出發(fā)提出新的加速度信息獲取方案，并利用獲取的加速度信息對(duì)乒乓球的正抽、反抽和扣殺三種動(dòng)作進(jìn)行識(shí)別，在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步探索上肢動(dòng)作完成質(zhì)量的評(píng)價(jià)方法。本文主要?jiǎng)?chuàng)新性工作如下：
　　 1、分析人體運(yùn)動(dòng)模型，提出了新的上肢信息獲取方案。該方案采用兩個(gè)三維加

3、速度傳感器，分別固定位置放置在上肢的前臂和后臂上，利用加速度信息獲取系統(tǒng)能有效的獲得上肢在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的加速度信息。
　　 2、針對(duì)乒乓球常見(jiàn)的三種動(dòng)作建立具有泛化能力的支持向量機(jī)模型。主要步驟是：將加速度信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理，提取動(dòng)作的有效信號(hào)；通過(guò)歸一化處理得到6路長(zhǎng)度一致的加速度信號(hào)；用小波變換對(duì)信號(hào)進(jìn)行特征提?。辉倮孟伻核惴ㄟM(jìn)行特征選擇得到分類(lèi)能力最強(qiáng)的特征向量；最后根據(jù)特征向量建立支持向量機(jī)模型。
　　 3、利用主成