人體肢體運(yùn)動(dòng)信息采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì).pdf

1、人體動(dòng)作識(shí)別研究是模式識(shí)別研究領(lǐng)域的一個(gè)重要方向，它能夠極大推動(dòng)人體在機(jī)器仿生工程、醫(yī)療檢測(cè)、體育競(jìng)技評(píng)估以及游戲動(dòng)畫(huà)制作等領(lǐng)域的研究與發(fā)展。用于人體動(dòng)作識(shí)別的數(shù)據(jù)主要來(lái)源于視頻圖像數(shù)據(jù)和加速度角速度等慣性數(shù)據(jù)，而視頻圖像數(shù)據(jù)的采集設(shè)備價(jià)格昂貴、操作復(fù)雜，同時(shí)采集的視頻圖像數(shù)據(jù)會(huì)因拍攝現(xiàn)場(chǎng)光照、運(yùn)動(dòng)目標(biāo)被遮擋以及活動(dòng)范圍受限等因素造成準(zhǔn)確性和全面性降低。隨著慣性傳感器的普及和無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的發(fā)展，基于慣性傳感器的人體動(dòng)作識(shí)別成為識(shí)別領(lǐng)域的

2、研究熱點(diǎn)。
　　本文設(shè)計(jì)了一款人體肢體運(yùn)動(dòng)信息采集系統(tǒng)，用于采集人體動(dòng)作過(guò)程中的慣性數(shù)據(jù)，為基于慣性傳感器的人體動(dòng)作識(shí)別算法研究提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。本系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)和數(shù)據(jù)接收網(wǎng)關(guān)兩部分組成，在硬件設(shè)計(jì)上，選用ARM處理器STM32作為主芯片，結(jié)合片外Flash、加速度傳感器、角速度傳感器、無(wú)線(xiàn)芯片等設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)硬件電路，結(jié)合無(wú)線(xiàn)芯片、以太網(wǎng)控制芯片、USB轉(zhuǎn)換芯片等設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)接收網(wǎng)關(guān)硬件電路。在軟件設(shè)計(jì)上，編寫(xiě)調(diào)試了系統(tǒng)三大工

3、作模式即USB實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通信、USB非實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通信和以太網(wǎng)非實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通信，主要涉及的功能包括數(shù)據(jù)采集、片外Flash讀寫(xiě)、無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)通信、USB數(shù)據(jù)通信以及以太網(wǎng)數(shù)據(jù)通信等。通過(guò)對(duì)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)的調(diào)試，整個(gè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)對(duì)三軸加速度和三軸角速度數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集、本地存儲(chǔ)、無(wú)線(xiàn)傳輸以及數(shù)據(jù)接收網(wǎng)關(guān)對(duì)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存、命令發(fā)送、狀態(tài)顯示等一系列功能。
　　在系統(tǒng)測(cè)試及應(yīng)用方面，本文設(shè)計(jì)了單節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)測(cè)試及校對(duì)實(shí)驗(yàn)、日常動(dòng)作采集對(duì)比