基于人体运动跟踪技术的虚拟展馆系统设计开发

摘要

人体运动跟踪技术是近几年计算机图像处理领域备受关注的前沿方向，它包括人的图像检测、分割、识别、跟踪和理解人体的运动行为等范畴。同时，它的应用领域也是极宽广的。如人体运动跟踪技术在高级人际交互、安全监控、视频会议、虚拟游戏、医疗诊断及基于内容的图像存储与检索等方面具有广泛的应用前景和潜在的经济价值。所以本文应用当前的人体跟踪技术，以构建一个虚拟展馆游览系统，模拟游览博物馆的行为，作为在计算机图像处理领域的一种初步尝试，为以后的图像处理以及算法研究提供一种实验工具，并展示计算机图像跟踪技术在虚拟现实领域的价值。
　　 本文应用人体运动跟踪技术实现一个虚拟展馆系统，实际上就是用程序构建一个展馆环境，并模拟人们游览展馆的行为，该系统由安放在显示器顶部的摄像头、用户以及利用OpenGL类库构建的窗口环境组成。当启动游戏后，USB摄像头开始跟踪用户的人体运动，利用人体跟踪的算法来计算人体运动的偏移位置，并把它转化成屏幕坐标系中的位置，然后根据这个坐标位置来驱动展馆中的人物动作，使它们做出一些反应，如旋转、移动或者给出一些具体的信息提示等。本系统保证当人体大幅度地前后、左右移动时跟踪的精确性、鲁棒性和实时性。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

第一节 背景及目的

第二节 意义与应用价值

第三节 人体跟踪技术的研究现状

1．3．1 运动检测

1．3．2 目标分类

1．3．3 人体跟踪

第四节 现有基于人体跟踪的应用

1．4．1 智能监控

1．4．2 机器人视觉跟踪

1．4．3 感知接口

第五节 研究内容

第六节 本文组织结构

第七节 本章小结

第二章 系统分析与总体设计

第一节 系统描述

第二节 需求分析

第三节 功能模块划分

2．3．1系统主界面的设计

2．3．2 电子地图制作编辑实现

2．3．3 电子地图浏览

2．3．4 地点的选择定位

2．3．5 展馆场景漫游

第四节 系统开发的内容

第三章 人体运动跟踪方法与实现

第一节 背景抽取

第二节 像素的模型库及匹配计算

第三节 区分背景模型和非背景模型

第四节 视频跟踪的关键算法

第五节 人体跟踪技术在展馆游览馆的应用

第六节 人体姿态跟踪算法的实现

第七节 OpenGL的工作原理

第八节 OpenGL中的三维图形显示流程

第九节 开发环境的配置

3．9．1 系统配置

3．9．2 OpenGL库安装

第十节 本章小结

第四章 展馆游览系统的实现

第一节 建立展馆游览系统的三维模型

第二节 三维模型的纹理映射

第三节 读取三维模型的坐标并建立三维场景

第四节 启动游览系统

第五节 全屏切换

第六节 算法实现

4．6．1 人体运动的步进算法

4．6．2 人体盯视画面时的检测算法

第七节 等比例实现地图方位显示

第八节 地图文件格式的创建与读写

第九节 展馆场景中的方向控制

第十节 语音提示系统

第十一节 本章小结

第五章 总结与展望

参考文献

致谢

作者简历