[发明专利]一种基于体感技术的机车手信号操作训练方法

摘要

本发明公开了一种基于体感技术的机车手信号操作训练方法，属于虚拟现实中的虚拟训练范畴。本发明为解决目前手信号教学训练中存在的无法实时地反馈训练结果及人工成本增加等不足。基于体感技术，通过数据采集并建立标准模板库，采用模板匹配算法对训练进行实时评估，建立一个互动性较好的手信号作业训练系统。该方法主要包含标准信号库的建立和信号实时的匹配训练两个部分。本发明在一定程度上为铁路手信号的培训提供一种有效的方法。

主权项

一种基于体感技术的机车手信号训练方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)根据输入指令，判别是否为需要录制新的标准姿势，是则转步骤(2)，进入录制模式，添加新的标准姿势到标准库；否则转步骤(3)，进入匹配训练模式；(2)采集标准姿势，先把采集数据所基于Kinect骨骼坐标系转换成人体局部坐标系，得到所述标准姿势在人体局部坐标系下的10个关键骨骼点，计算得到标准姿势特征，形成标准姿势数据并保存到标准姿势库文件；并对选取的姿势特征赋予不同的权值,转步骤(4)；所述标准姿势包括铁路技术管理规程中规定的62个手信号；所述手信号是一种铁路移动信号，指上肢动作加上旗语；所述人体局部坐标系是以同时以人体中心关节点为原点，右手向右平直伸展方向为X轴正方向，以头部垂直向上方向为坐标系的Y轴正方向，以人体正前方并垂直于XOY平面的法线方向为Z轴构建而成；所述人体中心关节点，在左右髋关节点连线的中间；对于大多数人，该点位于人体肚脐位置；所述姿势特征指归一化后的骨骼向量；所述骨骼向量是由选取的关键骨骼点与人体中心关节点构成的向量；所述关键骨骼点，指上肢的10个骨骼点，包括Neck、Head、ShoulderLeft、ElbowLeft、WristLeft、HandLeft、ShoulderRight、ElbowRight、WristRight、HandRight，即头、颈、左右肩、左右肘、左右腕和左右手10个点；列车信号员在发出信号时，只有上肢手臂在运动；(3)从标准姿势库中按照每个姿势的录制顺序提取标准姿势数据，在屏幕上提示受训者应作出的姿势名称，并实时提取受训者作规定姿势时的姿势特征，并与标准姿势进行实时匹配评分，直到完成预定的姿势训练；(4)结束。