Алгоритмы коррекции показаний системы видеоанализа движений человека

05 ноября 2008 года
Мишанов А.Ю.
(Материалы кандидатской диссертации, научный руководитель: доцент Кручинин П.А.)

Рассмотрена задача восстановления показаний системы видеоанализа по измерениям силовой платформы. Предполагается, что в процессе движения человека информация об одном из углов антропоморфного многозвенника, вычисленная по измерениям системы видеоанализа, утеряна. Строится алгоритм восстановления утерянных значений углов, использующий математическую модель движения и показания силовой платформы. Алгоритм состоит из двух этапов - этапа идентификации параметров и этапа восстановления утерянных измерений. Подробно разработаны две модификации алгоритма использующие измерения нормальной реакции опоры и оценку момента в голеностопном суставе.

Использованная математическая модель движения, дополнена моделями погрешностей системы видеоанализа и силовой платформы. В связи с этим особое внимание уделено задаче определения параметров математической модели. Обсуждаются различные способы определения параметров в предлагаемой модели движения. Проведен численный анализ наблюдаемости компонент вектора, состоящего из комбинаций параметров модели.

Возможность использования и эффективность алгоритма восстановления рассмотрены на примере движения человека в сагиттальной плоскости без отрыва стоп. Проведен сравнительный анализ результатов решения модельной задачи и результатов работы алгоритма на экспериментальных данных. Получена оценка влияния ошибки дискретизации разностных схем на результат восстановления. Предложено использовать число обусловленности задачи в качестве меры успеха восстановления измерений системы видеоанализа.