基于普通摄像头的人体几何尺寸测量系统

摘要

自20世纪50年代起,随着中医被越来越多人重视,我国和其他各国都开始大力开展针对腧穴的科学研究。在对腧穴的研究过程中,因腧穴定位不够准确,无法有效地研究腧穴的作用机理,研究人员对腧穴的可靠性和科学性产生了怀疑,因此非常有必要通过对人体几何尺寸的实际测量来检验、补充并修正传统取穴方法。
　　传统的手工测量方法效率低下,测量结果客观性差,对检测者和被测者都会带来很大的不便。针对这一现状,本文结合计算机视觉、图像处理等现代技术,研制了一种方便快捷的人体几何尺寸测量系统,通过普通摄像头,实现了对人体部分二维特征尺寸的测量。
　　本论文主要工作如下:
　　1.设计并搭建了人体几何尺寸测量系统硬件平台,利用两摄像头分别采集人体与手部图像,通过声波测距传感器获取被测者与传感器间距。
　　2.为了实现测量系统的高度自动化,加入手势控制功能。提出了一种基于SIFT算法的手势识别方法,通过肤色检测对摄像头采集到的图像进行筛选,使用SIFT算法找到与待测图像匹配的样本图像,实现实时的手势识别,并将其输出结果用于对测量系统的控制。
　　3.通过梯度Hough变换对平面靶标中的圆进行检测,从而实现对测量系统的标定。利用图像分割、图像标注、边缘检测等图像处理技术,实现了对人体特征点的提取,获取了所需的几何尺寸,包括身高、头宽、瞳间距、肩宽、肩高。
　　4.利用MATLABGUIDE设计了人机交互界面,为实现混合编程,将系统程序编译生成dll文件,方便通过其他编程语言调用。

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第一章 绪论

1.1课题研究背景及意义

1.2国内外发展现状

1.3本文主要内容及章节安排

第二章 人体几何尺寸测量系统总体方案

2.1测量系统构成及流程

2.2硬件设备选型

2.3本章小结

第三章 图像预处理

3.1颜色空间

3.2图像灰度化

3.3图像滤波

3.4本章小结

第四章 基于SIFT算法的手势识别

4.1常见手势识别原理

4.2手势控制部分总体设计

4.3基于肤色的手部区域检测

4.4SIFT算法在手势识别中的应用

4.5本章小结

第五章 基于机器视觉的人体几何尺寸测量

5.1成像几何模型与人体几何尺寸测量原理

5.2基于Hough变换的系统标定

5.3图像分割

5.4头部几何尺寸测量

5.5肩部几何尺寸测量

5.6本章小结

第六章 人机界面设计与实验

6.1人机界面设计

6.2混合编程

6.3系统实验

6.5本章小结

第七章 小结与展望

7.1工作总结

7.2后续展望

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢