基于目标跟踪算法的高尔夫挥杆分析系统研制

阅读量：

180

作者：

谢蕾

展开

摘要：

随着高尔夫球运动的普及与推广,高尔夫教学和高尔夫练习方法得到众多教练与学员的关注.而在高尔夫挥杆过程中,为了分析动作姿态是否标准,目标跟踪算法对挥杆动作的分析呈现出巨大的潜力.在本论文中,系统的硬件采集模块使用双目摄像机,系统处理模块将该设备采集的图像输入基于双目摄像机的目标跟踪算法进行跟踪,得到挥杆动作的二维轨迹.并且为了进一步理解行为动作,利用双目立体视觉,实现挥杆动作轨迹的三维重建.最后,系统展示模块通过界面展示实现系统完整性. 全文的研究内容及结果如下: 首先,介绍目标跟踪算法的相关知识,说明目标跟踪算法在高尔夫挥杆动作分析中的重要地位.概述了目标跟踪算法和高尔夫挥杆系统的国内外研究现状及发展趋势. 其次,建立双目立体视觉系统,分析了计算机视觉中常用坐标系和各坐标系之间的转换方程,其次分析双目立体视觉关键技术及三维重建方法.最后用Bouguet算法完成相机的标定,为后续高尔夫挥杆动作轨迹的三维重建打下基础.然后结合传统的检测方法和跟踪方法构建本文的目标跟踪算法.并且根据跟踪目标的需要,基于TLD目标跟踪框架,利用P-N学习机制融合两个视角的图像信息,从而构建完整的基于双目视觉的目标跟踪算法. 最后,基于以上的研究和开发成果,完成高尔夫挥杆系统的研制.首先,通过双目摄像机,得到左右摄像机拍摄的序列图像,通过上述的跟踪算法得到相应的手部关节的二维的运动轨迹.结合摄像机的内外参数,利用视差法还原出运动物体的三维轨迹坐标,-实现三维重建.最后将实验结果通过界面展示,实现系统的完整性.

展开

关键词：

目标跟踪 双目视觉 目标检测 三维重建 高尔夫挥杆系统

学位级别：

硕士

学位年度：

2015

被引量：

3