影像姿势控制技术的研究及其实现

摘要

随着虚拟现实技术的蓬勃发展，衍生出众多的分支技术，影像姿势控制技术便是其中一种。这种技术是运动检测技术与虚拟控制技术的结合，它利用光学反射原理与计算机视觉技术检测人体姿势与位置的变化，通过图像软件处理这些变化信息，将其反馈至显示设备，使生成出的虚拟世界发生与人的动作相适应的变化。影像姿势控制技术重视的是参与者与虚拟环境的交互性，其演示环境一般为二维平面。
　　 本文从影像姿势控制技术的重要组成部分，运动检测技术与虚拟控制技术入手，分别叙述了他们的基本原理。以主动红外检测作为影像姿势控制技术中运动检测的硬件手段。针对软件的图像处理工作提出了两种思路，在技术上一种采用边缘检测结合时间差分的变体，另一种采用时间差分结合光流法，并对他们适用的虚拟交互作了说明与比较。以后续的足球与人的交互系统为例，对影像姿势控制技术中的虚拟控制进行了深入的分析，重点阐述了虚拟对象的行为控制和交互控制。
　　 为证明以上分析的正确性，作者以相应的硬件设备和软件程序构造了一个基于影像姿势控制技术的虚拟系统，并应用到华中科技大学与广东科学中心合作的课题——“幻影足球”项目中。运动检测采用了基于canny算子的边缘检测方法结合相邻帧的人体信息比较，虚拟控制采用了基于Flash技术的设计方案。文章给出了系统的实现过程及系统的实验结果，并对本文中的不足之处和将来在影像姿势控制技术方面的研究发展作了进一步阐述。