Розробка системи відстеження рухів людини

Максим Олександрович Ярошенко

doi:10.64915/x642ev86

Т. 2 · № 1 · 2019 лют 28, 2019 Електронні системи та сигнали

Розробка системи відстеження рухів людини

МЯ

Максим Олександрович Ярошенко Відповідальний Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» gmaximum091@gmail.com Україна

Сторінки26-29 Опублікованолют 28, 2019 ЛіцензіяВідкритий доступ

pdf

ЕАІ 1 VOL 2 · 1

VOL 2 · NO 1 · 2019 Переглянути випуск

Анотація

В даній роботі розглянуто основні аспекти, необхідні для розробки системи відстеження рухів людини. Проведено аналіз літературних даних, серед яких є приклади аналогічних систем та описи технологій, що найчастіше використовуються для відстеження рухів. Наведені мінімальні теоретичні відомості по калібрації та обробці даних від інерційних давачів прискорення (акселерометр) та кутової швидкості (гіроскоп). Розроблена загальна структурна схема системи відстеження рухів людини. Розглянуто можливість інтеграції системи в популярні програмні пакети для роботи із 3D-графікою.

Ключові слова

#відстеження руху #інерційні давачі #фільтр Калмана

Посилання

Z. B. Wang, L. Yang, Z. P. Huang, J. K. Wu, Z. Q. Zhang, and L. X. Sun, “Human motion tracking based on complementary Kalman filter,” 2017 IEEE 14th Int. Conf. Wearable Implant. Body Sens. Networks, BSN 2017, pp. 55–58, 2017, DOI: 10.1109/BSN.2017.7936006
M. Kok, J. D. Hol, and T. B. Schön, “An optimization-based approach to human body motion capture using inertial sensors,” IFAC Proc. Vol., vol. 19, pp. 79–85, 2014, DOI: 10.3182/20140824-6-ZA-1003.02252
S. Shen, M. Gowda, and R. Roy Choudhury, “Closing the Gaps in Inertial Motion Tracking,” in 24th Annual International Conference on Mobile Computing and Networking, 2018, pp. 429–444, DOI:10.1145/3241539.3241582
V. V. Avrutov, P. M. Bondar, and V. V. Meleshko, Mikroakselerometry ta yikh vyprobuvannya: Navchalʹnyy posibnyk [Microaccelerometers and their tests: A manual]. Kyiv: Korniychuk, 2008, ISBN: 978-966-7599-51-5
V. V. Avrutov, Ispytaniya inertsial’nykh priborov: Uchebnoye posobiye [Tests of inertial instruments: Tutorial]. Kyiv: NTUU “KPI,” 2016.
R. E. Kalman, “A New Approach to Linear Filtering and Prediction Problems,” J. Basic Eng., vol. 82, no. 1, p. 35, 2011, DOI: 10.1115/1.3662552
G. Welch, “An introduction to the Kalman filter,” Univ. North Carolina Chapel Hill, Chapel, pp. 1–16, 1995
L. E. Ott, “Kalman filter with complementary constraint and integrated navigation systems applications,” Iowa State University, 1971.
“Plugins,” Unreal Engine 4 documentation. [Online]. Available: https://docs.unrealengine.com/en-us/Programming/Plugins.
MPU-9250 Product Specification, PS-MPU-9250A-01, 2016. URL: https://www.invensense.com/wp-content/uploads/2015/02/PS-MPU-9250A-01-v1.1.pdf
D. V. Shelaev, “Comparison of MEMS and Optical-fiber Gyroscopes,” Geoprofi, no. 6, pp. 49–54, 2012.
O. I. Nesterenko and V. Y. Balanchuk, “novitni prylady oriyentatsiyi ta navihatsiyi: Laboratornyy praktykum [new instruments of orientation and navigation: Laboratory Workshop].” NTUU “KPI,” Kyiv, p. 74, 2012.
V. V. Meleshko and O. I. Nesterenko, Besplatformennyye inertsial’nyye navigatsionnyye sistemy. Uchebnoye posobiye [Free inertial navigation systems. Tutorial]. Kirovograd: POLIMED - Service, 2011.
R. McGhree, E. Bachman, X. Yun, and M. Zyda, Real-Time Tracking and Display of Human Limb Segment Motions Using Sourceless Sensors and a Quaternion-Based Filtering Algorithm - Part I: Theory. Monterey: Naval Postgraduate School, 2000.
D. N. Lavrov and A. A. Kondyurina, “Opredeleniye trayektorii dvizheniya priyomnika sistemy obnaruzheniya nesanktsionirovanno ustanovlennoy tochki besprovodnogo dostupa [Determination of the motion path of the receiver of the detection system of an unauthorized wireless access point],” Math. Struct. Model., vol. 41, no. 1, pp. 75–87, 2017.
“Blue Gecko BGM121 Bluetooth Module - SiP.” [Online]. Available: https://www.silabs.com/products/wireless/bluetooth/bluetooth-low-energy-modules/bgm121-bluetooth-sip-module#table.
UE4Duino: Unreal Engine 4 plugin for Arduino (COM port) communication on Windows. GitHub. URL: https://github.com/RVillani/UE4Duino

Ліцензія

CCBY-NC 4.0

Creative Commons Із зазначенням авторства 4.0 Міжнародна

Ця робота має відкриту ліцензію: вільно поширюйте та адаптуйте її, посилаючись на авторів і журнал. Умови ліцензії ↗

Попередня у випуску Аналіз термічної втоми в’язкопластичного припою для мікроелектронних компонентів і систем Наступна у випуску Імітаційне моделювання хмарного покриву за допомогою алгоритму diamond-square

§ 06 — Пов'язані

Схожі статті в цьому журналі

Пов'язані рецензовані дослідження, опубліковані в цьому журналі.

Усі випуски

Аналіз нелінійної системи overdrive

Даниїл Володимирович Грищук

У статті визначена можливість використання програм MATLAB та Reaper для аналізу нелінійних систем типу overdrive, на прикладі педалі звукового ефекту Ibanez tube…

#overdrive #частота основного тону #гітарний сигнал #додаткові форманти

p. 227832-1 - 227832-3

Прилад для дослідження транспорту кисню в капілярах

Марія С. Молебна

В роботі досліджується можливість візуалізації процесу передачі кисню тканинам організму через механізм капілярів. Запропоновано застосувати принцип оксиметрії на…

#оксиметрія #капіляроскопія #капілярна оксиметрія #просторово роздільна оксиметрія

p. 228255-1 - 228255-6

Алгебраїчна характеристика класу матричних перетворень та її апаратна реалізація

Станіслав В. Кудлай

У даній роботі на основі примітивних програмних алгебр виводиться алгебраїчна характеристика класу матричних перетворень методом ізоморфних відображень на алгебраїчну…

#матричні обчислення #ізоморфізм #алгебраїчна характеристика #обробка матриць

p. 228485-1 - 228482-6

Схожі статті

Єгор Максимович Мирошниченко, Мікропроцесорна система визначення інтенсивності руху автотранспорту , Електронна та Акустична Інженерія: Том 2 № 3 (2019)
Ігор Андрійович Мартюхін, Максим В'ячеславович Білий, Транспортний засіб з акумулятором зі зменшеними масогабаритними показниками , Електронна та Акустична Інженерія: Том 2 № 1 (2019)
Дмитро Юрійович Свердліченко, Розробка способу подолання теореми Ірншоу при явищі магнітної левітації , Електронна та Акустична Інженерія: Том 2 № 2 (2019)
Костянтин Олександрович Гузенко, Технології дистанційного та автоматизованого керування кінокамерою , Електронна та Акустична Інженерія: Том 3 № 4 (2020)
Олександр О. Ігнатенко, Юрій А. Грамарчук, Леонід Дмитрович Писаренко, Гребінчастий фільтр на ПАХ – резонаторі біжучої хвилі , Електронна та Акустична Інженерія: Том 3 № 3 (2020)
Владислав Віталійович Шевчук, Тетяна Василівна Шикота, Дослідження глобальної системи місця розташування GPS та розробка алгоритму обробки даних з приймача сигналів навігаційних супутників , Електронна та Акустична Інженерія: Том 2 № 2 (2019)
Валентин Олексійович Тоценко, Ганна В. Сарибога, Олег Михайлович Бевза, Автоматична система освітлення території підприємства , Електронна та Акустична Інженерія: Том 3 № 4 (2020)
Олексій Олегович Андрійченко, Олександр Ігорович Денисенко, Суб’єктивне оцінювання розбірливості зашумленої мови в лекційному приміщенні , Електронна та Акустична Інженерія: Том 2 № 3 (2019)
Катерина Сергіївна Осипенко, Валерій Якович Жуйков, Принцип преемптивного керування у Smart Grid , Електронна та Акустична Інженерія: Том 1 № 1 (2018)
Владислав Ярославович Рижко, Олексій Вікторович Богданов, Боротьба з шумовим забрудненням на залізниці , Електронна та Акустична Інженерія: Том 2 № 3 (2019)

1-10 з 12 Наступне

Ви також можете розпочати розширений пошук схожих статей для цієї статті.

[1] Z. B. Wang, L. Yang, Z. P. Huang, J. K. Wu, Z. Q. Zhang, and L. X. Sun, “Human motion tracking based on complementary Kalman filter,” 2017 IEEE 14th Int. Conf. Wearable Implant. Body Sens. Networks, BSN 2017, pp. 55–58, 2017, DOI: 10.1109/BSN.2017.7936006

[2] M. Kok, J. D. Hol, and T. B. Schön, “An optimization-based approach to human body motion capture using inertial sensors,” IFAC Proc. Vol., vol. 19, pp. 79–85, 2014, DOI: 10.3182/20140824-6-ZA-1003.02252

[3] S. Shen, M. Gowda, and R. Roy Choudhury, “Closing the Gaps in Inertial Motion Tracking,” in 24th Annual International Conference on Mobile Computing and Networking, 2018, pp. 429–444, DOI:10.1145/3241539.3241582

[4] V. V. Avrutov, P. M. Bondar, and V. V. Meleshko, Mikroakselerometry ta yikh vyprobuvannya: Navchalʹnyy posibnyk [Microaccelerometers and their tests: A manual]. Kyiv: Korniychuk, 2008, ISBN: 978-966-7599-51-5

[5] V. V. Avrutov, Ispytaniya inertsial’nykh priborov: Uchebnoye posobiye [Tests of inertial instruments: Tutorial]. Kyiv: NTUU “KPI,” 2016.

[6] R. E. Kalman, “A New Approach to Linear Filtering and Prediction Problems,” J. Basic Eng., vol. 82, no. 1, p. 35, 2011, DOI: 10.1115/1.3662552

[7] G. Welch, “An introduction to the Kalman filter,” Univ. North Carolina Chapel Hill, Chapel, pp. 1–16, 1995

[8] L. E. Ott, “Kalman filter with complementary constraint and integrated navigation systems applications,” Iowa State University, 1971.

[9] “Plugins,” Unreal Engine 4 documentation. [Online]. Available: https://docs.unrealengine.com/en-us/Programming/Plugins.

[10] MPU-9250 Product Specification, PS-MPU-9250A-01, 2016. URL: https://www.invensense.com/wp-content/uploads/2015/02/PS-MPU-9250A-01-v1.1.pdf

[11] D. V. Shelaev, “Comparison of MEMS and Optical-fiber Gyroscopes,” Geoprofi, no. 6, pp. 49–54, 2012.

[12] O. I. Nesterenko and V. Y. Balanchuk, “novitni prylady oriyentatsiyi ta navihatsiyi: Laboratornyy praktykum [new instruments of orientation and navigation: Laboratory Workshop].” NTUU “KPI,” Kyiv, p. 74, 2012.

[13] V. V. Meleshko and O. I. Nesterenko, Besplatformennyye inertsial’nyye navigatsionnyye sistemy. Uchebnoye posobiye [Free inertial navigation systems. Tutorial]. Kirovograd: POLIMED - Service, 2011.

[14] R. McGhree, E. Bachman, X. Yun, and M. Zyda, Real-Time Tracking and Display of Human Limb Segment Motions Using Sourceless Sensors and a Quaternion-Based Filtering Algorithm - Part I: Theory. Monterey: Naval Postgraduate School, 2000.

[15] D. N. Lavrov and A. A. Kondyurina, “Opredeleniye trayektorii dvizheniya priyomnika sistemy obnaruzheniya nesanktsionirovanno ustanovlennoy tochki besprovodnogo dostupa [Determination of the motion path of the receiver of the detection system of an unauthorized wireless access point],” Math. Struct. Model., vol. 41, no. 1, pp. 75–87, 2017.

[16] “Blue Gecko BGM121 Bluetooth Module - SiP.” [Online]. Available: https://www.silabs.com/products/wireless/bluetooth/bluetooth-low-energy-modules/bgm121-bluetooth-sip-module#table.

[17] UE4Duino: Unreal Engine 4 plugin for Arduino (COM port) communication on Windows. GitHub. URL: https://github.com/RVillani/UE4Duino