四旋翼飞机姿态检测方法设计与实现

为了解决四旋翼飞机的姿态检测问题,设计了基于MPU6050和HCM5883L的九轴传感器,并提出了基于正弦算法的四旋翼飞机姿态角计算方法,该方法不需要判断即可由检测值直接获取角度大小及正负,较方向余弦算法具有更好的实用性.针对陀螺仪和加速度计的优缺点,设计了互补数据融合算法.仿真及实践均证明了检测方案的有效性.     

预防颈椎疾病的姿态监测智能设备设计

设计了一款预防颈椎疾病的智能监测设备.该设备依赖于六轴加速度计MPU6050,通过采集人体颈椎部位转动的速度信息和加速度信息,可以得到人体颈椎部位的相应倾角信息,进而将这些数据信息传送给基于ATmega328的嵌入式设备处理,嵌入式设备处理完数据后,将数据信息通过蓝牙模块传送给手机移动终端做进一步的分析与处理.并且给予用户相应的反馈信息.智能设备测试的结果表明,该人体颈椎疾病的智能监测设备具有低成本、小尺寸、反应快、穿戴便捷等优点.     

基于四元数的低成本姿态测量系统设计

针对运动载体姿态测量的需求,以MEMS惯性测量器件MPU6050为核心,设计了一种低成本姿态测量系统.系统采用四元数作为姿态解算的基础,融合陀螺仪和加速度计数据以修正陀螺仪累积误差引起的姿态漂移.为了降低MCU负担提高系统实时性,数据融合采用运算量较小的梯度下降和互补滤波相结合的方法.实验结果表面:此测量系统实时性好,输出姿态角稳定,且成本低,具有一定的实用价值.     

老年公寓老年人身体运动姿态检测系统的设计

介绍了老年公寓老年人身体姿势及运动状态的智能化检测系统组成及实现方法.通过运动姿态陀螺仪传感器采集运动姿态数据、单片机处理、网络传输、系统管理模块,构建一套老年人各种身体运动姿态实时的数据采集、分析、处理、网络传输、跟踪、判断、报警为一体的智能化检测系统,为老年公寓安全监测与信息管理提供有力技术支持,提升了老年公寓的智...     

基于全局姿态感知的轻量级人体姿态估计

人体姿态估计是近年来人机交互领域的热点话题.当前,常见的人体姿态估计方法集中在通过增加网络的复杂性来提高精度,却忽视了模型的效益问题,导致模型在实际应用中精度高但计算资源消耗巨大.针对这一问题设计了一个基于全局姿态感知的轻量级人体姿态估计模型,其在MSCOCO数据集上精度达68.2％AP,速度保持在255 fps,参数...     

基于深度迁移学习的人体舞蹈姿态检测方法

常规的人体舞蹈姿态检测方法存在多姿态动作检测精度和识别率较低,因此提出基于深度迁移学习的人体舞蹈姿态检测方法。首先,利用Kinect传感器采集人体舞蹈姿态动作三维数据。其次,基于滑动窗口间接分割原理识别动作类别。再次,利用深度迁移学习建立动作识别模型,识别人体舞蹈的特定动作和非特定动作。最后,结合人体关节位置特征,检测人体舞蹈姿态动作中左手、右手、上身及全身4类局部特征信息。实验分析可知,新的方法应用后,舞蹈姿态检测的交并比值较高,显著提升了检测准确性。     

弱监督任意姿态人体检测

困难姿态(多视角或者任意姿态)下的弱监督人体检测问题被关注研究。现在大部分人体检测仅仅关注普通的直立姿态,但现实中的人体却呈现非常丰富的姿态(如弯曲的、躺着的、坐着的),这不仅加大了人体检测的难度,而且令标注工作更加困难,实际中通常只能获得弱标注样本。多示例学习方法放松了精准标注的要求,因此常常被用来解决此类问题。但是多示例学习对正示例的质量以及一些模型参数设置相当敏感,例如将示例层次条件概率融合到包层次的策略。在Pascal VOC 2007的人类数据集上对这些重要但很少被关注的问题进行了综合性深度研究,并提出了一种新的选择性弱监督检测算法(selective weakly supervised detection,SWSD)。实验证明,只要添加少量的监督样本,在多示例学习框架下,可以大幅度提高弱监督人体检测性能。     

基于深度信息的人体姿态识别研究综述

随着RGB-D传感器的出现,深度图像信息可以弥补基于彩色图像的人体姿态识别在复杂环境和光照变化下鲁棒性较差的问题,因此利用深度信息识别人体姿态变得更加便捷。为了解人体姿态识别的发展现状,在广泛调研现有文献和最新成果的基础上,从深度图像预处理、特征提取、姿态识别算法三方面对基于深度信息的人体姿态识别进行阐述,介绍人体姿态识别相关的技术发展及应用领域,并对其中存在的难点与问题进行讨论,为以后的相关研究提供思路。     

基于堆叠沙漏网络的人体姿态估计

人体姿态估计在许多计算机视觉任务中起着重要的作用,然而,由于姿态的多变、光照、遮挡和分辨率低等因素,它仍然是一个具有挑战性的问题.利用深层卷积神经网络的高级语义信息是提高人体姿态估计精度的有效途径,本文提出了一种改进的堆叠沙漏网络,设计了一个大感受野残差模块和预处理模块来更好地获得人体结构特征,以此获得丰富的上下文信息,对部分遮挡、大姿态变化、复杂背景等有较好的效果,此外,还对不同阶段的结果进行了融合,以进一步提高定位精度,在MPII数据集和LSP数据集上对本文提出的模型进行实验和验证,结果证明了本文模型的有效性.     

便携式车身动态姿态检测系统的设计

为实时掌握汽车在行驶过程中的车身姿态,检测其动态性能,设计了以单片机为控制核心的便携式车身动态姿态检测系统.陀螺仪传感器将采集的汽车三维角速度信号传递给A/D转换器,经过软件系统进行A/D转换和积分处理,在LCD显示器上显示车身在不同时刻的俯仰角、侧倾角和横摆角等动态参数,并进行存储.测试结果表明,该车身动态姿态检测系统工作稳定可靠,满足使用要求.     

基于MEMS的可穿戴无线体域网设计与实现

针对高精度低成本可穿戴式人体动作捕捉,采用MEMS微惯性传感单元(IMU)设计实现无线体域网系统.系统由六轴微惯性单元MPU-6050、三轴地磁仪AK8975、微处理器及射频模块CC2530构成.首先,详细讨论系统硬件构架和基于Z-Stack的软件构架,然后通过上位机Matlab用户程序进行数据采集与实验验证.实验结果表明,与其他微惯性传感器系统相比,本设计采用高集成度的芯片和无线通信方式,在减小硬件体积的同时能够获得较高精度的数据(角度传感器零漂＜1.5°),对实现可穿戴无线惯性测量有着积极的作用.     

基于移动终端的智能看护系统设计

随着我国老龄化进程加快,老人看护问题日益突出,成为困扰家庭和社会的又一难题;针对这一社会问题,提出一种基于移动终端的智能看护系统;以STM32微处理器为控制核心,运用新型MEMS姿态传感器MPU6050实时采集人体运动状态信息,经过数据转换、滤波和姿态融合,结合人体加速度向量幅值SVM和姿态角特征量对传统阈值跌倒检测算法进行优化;以无线通信技术为桥梁,看护人可通过移动终端设备上的客户端软件对老人进行实时位置监控;经大量试验结果表明,该系统能够有效检测跌倒行为并报警,准确率高达98.5%,误判率仅0.71%,且客户端软件通过调用百度地图直观显示老人所在地理位置及周边环境;系统具有结构简单、操作简便、使用性强等优点,应用前景较为广泛。     

基于深度传感器的坐姿检测系统

以检测不良坐姿和分析人们的坐姿习惯为引导,设计了一种基于深度传感器的坐姿检测系统。该系统首先运用Astra3D传感器对人体的坐姿进行深度图像采集,基于阈值分割法设计了快速有效的前景提取方法。将坐姿前景分割图在3个笛卡尔平面上进行投影,得到3个投影图,对投影图进行空白去除、插值缩放、归一化等处理,得到投影特征。经过PCA降维后的投影特征与前视图的金字塔HOG特征共同组成最终的坐姿特征向量。随后,运用随机森林对14种坐姿进行分类识别。实验中,对20个人的坐姿深度图像数据库进行统一测试与交叉测试。测试结果表明,所提坐姿识别方法具有很好的识别率与识别速度,并且在坐姿种类、识别率方面优于现有方法。最后,将所提方法在Android平台上进行实现,设计了坐姿检测系统的应用软件,实现了坐姿的有效检测和对不良坐姿的及时提醒等功能。     

基于STM32的四轴飞行器飞控系统设计

四轴飞行器因具有结构简单、体积小、故障率低、能垂直起降等优点,在军事、民用等领域都有广阔的应用前景。本设计采用STM32作为主控芯片,3轴加速度传感器MPU6050作为惯性测量单元,通过2.4G无线模块和遥控板进行通信,最终使用PID控制算法以PWM方式驱动空心杯电机实现了四轴飞行器的设计。     

基于MPU6050和互补滤波的四旋翼飞控系统设计

针对四轴飞行器飞行性能不稳定和惯性测量单元（IMU）易受干扰、存在漂移等问题,利用惯性传感器MPU6050采集实时数据,以经典互补滤波为基础,提出一种可以自适应补偿系数的互补滤波算法,该算法在低通滤波环节加入PI控制器,依据陀螺仪测得的角速度实时调节PI控制器补偿系数。飞行器姿态控制系统采用双闭环PID控制方法,姿态解算的欧拉角作为系统外环,陀螺仪角速度作为系统内环。最后,搭建以NI myRIO为核心控制器的四轴飞行器,通过LabVIEW实现算法和仿真,实验结果表明,自适应互补滤波算法可以准确解算姿态信息,双闭环PID控制超调量小、反应灵敏,控制系统基本满足飞行要求。     

基于MPU6050和步进电机的高精度转动控制方法

本文设计了一种以STM32F407ZGT6为控制核心的高精度转动控制系统,该系统采用MPU6050姿态传感器作为信号采集元件,通过数字运动处理器(DMP)对原始数据进行四元数解算得到准确、可靠的姿态信息,并以两相混合式步进电机作为执行元件,结合增量式闭环控制算法,实现高精度的转动控制。通过搭建转动控制系统的实验平台,验证了该控制方法的可行性。该方法对其他需要姿态检测和旋转控制的嵌入式系统提供了一定的参考价值。     

六轴陀螺仪MPU6050的虚拟3D模型角度控制

基于六轴陀螺仪MPU6050和集成WiFi芯片的Arduino设计,搭建了对Unreal Engine4(虚幻引擎)中3D模型进行角度姿态控制的硬件设备,该设备可嵌入到实际物体与虚拟3D模型进行实时交互.空间角度数据由DMP姿态解算器分析处理,MPU6050与Arduino等用串口通信,将数据打包,通过UDP协议将数据上传至Unreal Engine4(虚幻引擎)独立线程处理.测试结果表明,硬件设备与3D模型可以实现实时角度姿态控制,以低成本的投入提高了用户的体验感与沉浸感.     

基于蓝牙芯片CC2541 的计步器设计

为了实现穿戴式计步器准确计算步伐,本论文设计了一种基于蓝牙芯片CC2541 和六轴传感器MPU6050 的 电子计步器系统。在开发过程中,自主设计了一个简易的电子计步器系统开发板,实现了运动姿态的检测,加速度数据处理和 步数在蓝牙设备终端显示。实验结果表明：在走100 步时,具有较可靠的稳定性及准确性。该电子计步器可设计为15mm× 15mm的小体积仪器,且结构简单、功耗低、抗振动冲击能力强,能够满足较高精度的计步测量要求。