[发明专利]机动车辆使用者运动轨迹捕捉方法

说明书

本发明公开了一种机动车辆使用者运动轨迹捕捉方法，其包括：S1.通过两部数码图像采集设备分别获得实验视频；S2.使用视频编辑软件处理已采集的视频，并得到图片；S3.使用Matlab软件对S2处理后得到的图片进行三维重建，得到三维空间中的运动轨迹。本发明的机动车辆使用者运动轨迹捕捉方法，将计算机视觉技术引入到整车开发过程中，用图像处理的方法解决车辆人机工程中问题，并进行车辆人机工程运动校核，可对传统人机校核过程中不能实现的复杂人体运动进行精细测量和校验，使车辆在小型化设计的同时避免对车辆使用者的舒适性造成影响，同时该系统也可运用在车辆生产工艺的校核过程中，提高生产装配效率。

技术领域

本发明属于车辆人机工程及机器视觉领域，具体涉及一种基于双目机器视觉的捕捉机动车辆使用者运动轨迹方法。

背景技术

随着汽车排放法规的不断升级，为达成车辆的经济性指标，车辆结构日趋小型化，为了在不影响车辆使用者舒适性的要求的前提下，实现车辆整体的小型化设计，需要更加精确的进行车辆人机工程设计，但现有人机工程设计软件只能实现静态校核及给定运动轨迹的动态校核，无法实现上下车辆等看似简单实则复杂的人体运动设计校核任务。

作为车辆人机运动研究方法，在论文“Discomfort Evaluation of TruckIngress/Egress Motions Based on Biomechanical Analysis”中使用生物力学方法分析人体运动，并对人体运动过程中的舒适程度进行量化评价，分析结果可应用于卡车上下车过程的舒适度评价。在该论文中作者针对不同踏板形式使用光学运动捕捉装置和肌肉负荷传感器对人体上下卡车的运动开展研究，之后将所捕捉的运动转化为人体肌肉骨骼模型并使用生物力学分析工具计算肌肉最大随意收缩率(maximum voluntary contractionratios of the muscles)。最后使用基于肌肉最大随意收缩率(maximum voluntarycontraction ratios of the muscles)的舒适度评价模型对人体舒适度进行量化评价，同时使用调查问卷对该舒适度评价方法的准确性加以比较复验。验证结果表明，客观和主观不适感之间存在显著相关，可以通过一个线性回归模型描述。

作为运动捕捉技术在：专利文献(201510130564)中公开了一种基于视觉的实时人体全身体运动捕捉方法及其系统，包括：多摄像机同步采集单元，用于采集感兴趣三维空间场景视频流；三维形体和三维运动流实时重建单元，用于实时重建人体对象的三维形体和全身体的三维运动流信息；人体全身体姿态估计和跟踪单元，用于对三维人体全身体运动姿态实时估计和跟踪；虚拟角色由运动数据实时驱动显示单元，用于把捕捉到的骨架姿态数据实时驱动虚拟角色并在显示装置上显示。该发明所公开的基于视觉的实时人体全身运动捕捉系统和方法通过非接触的计算机视觉方法，无须额外的穿戴标识设备，可实现了对人体全身骨架姿态数据实时获取并实时对虚拟角色驱动，相对于一般的动作捕捉技术设备简单便捷。

专利文献(201610029632)中公开了一种穿戴式人体行走运动捕捉系统，属于机械结构设计及自动控制领域。穿戴式人体行走运动捕捉系统在背部、胯部、髋关节、膝关节和踝关节分别安装传感器，并在脚底安装接触开关，使用芯片采集传感器数据并用发送到PC，从而直接获得人体行走运动的数据信息。该发明的关节角度使用电位计采集，可直接获得各个关节的角度数据。考虑腰在人行走运动中的重要作用，采用背#胯差值法采集腰部数据。采样数据不受外部环境以及实验场所的影响。该发明所采集的数据能表现人行走运动中腰以下部分的运动状态。

发明内容

本发明目的是提供一种机动车辆使用者运动轨迹捕捉方法，其对车辆使用者的真实运动轨迹进行捕捉并进行数字化处理，使车辆人机设计能够满足车辆整体小型化需求，同时为车辆使用着带来更好的使用感受。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：一种机动车辆使用者运动轨迹捕捉方法，其包括：

S1.通过两部数码图像采集设备分别获得实验视频；