基于kinect运动捕捉的太极拳辅助训练系统研究

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1、巾Ｓ分类号１：公开：ＴＰ３９密级－＿ＷＭＢｓＢｆｃＵＤＣ：学校代保１００８２Ｉｌ塑？＊．＂巧．、Ｗ玄一＇一皆姑＾方净Ｈ巨Ｂ巨ＩＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＳＣＩＥＮＣＥＡＮＤＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ硕±学位论文基于Ｋｉｎｅｃｔ运动捕捉的太极拳辅助ｉ川练系统研究论文作者：张利英：薛智宏指导教师（副）教授副指导教师；刘波高级工程师申请学位类别：工程硕壬学科、领域：控制工程所在单位：电气工程学院答辩日期：２０１６年１２月ClassifiedIndex

2、：TP391SecrecyRate：PublicizedUDC：004UniversityCode：10082HebeiUniversityofScienceandTechnologyDissertationfortheMasterDegreeResearchonTaijiauxiliarytrainingsystembasedonkinectmotioncaptureCandidate：ZHANGLiyingSupervisor:AssociateProf.XUEZhihongAssociateSupervisor：SeniorEnginee

3、rLIUBoAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：ControlEngineeringEmployer：SchoolofElectricalEngineeringDateofOralExamination:December,2016巧北科技大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中Ｗ明确方式标明。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集

4、体已经发表或撰写过的作品或成果。。本人完全意识到本声明的法律结果由本乂承担．学位论文作者签名：杳依）％ｉｉ＼＞０么年／＞月户曰＞，／年／＞月＞巧／／河北科技大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权河北科技大学可Ｗ将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可Ｗ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。口保密，在年解密后适用本授权书。＿＿本学位论文

5、属于□不保密。＂＂（请在Ｗ上方框内巧Ｖ）学位论文作者签名：指导教师签名年＞＞＾＞６／年／月日／心月＾巧摘要摘要随着计算机技术的飞速发展，运动捕捉技术等科学技术逐渐应用到体育教学领域中，体育教学实践性很强，本系统将现代科学技术运用到太极拳的训练当中，可作为对传统教学的适当补充，提升太极拳教学效率。本文根据对太极拳教学现状需求分析，设计实现了基于Kinect运动捕捉的面向太极拳初学者需求的太极拳辅助训练系统。该系统可以给学员提供太极拳标准动作视频指导，运用运动捕捉技术搭建的Kinect开发平台采集标准数据，经过数据滤波降噪处理

6、后保存，建立标准动作数据库。采集测试者太极拳动作，并将其动作序列的彩色视频流显示到界面窗口上，骨架数据流映射到彩色视频上并标记出关节点的位置。采集完成两组数据之后，通过采用动态时间规划（DTW）算法解决了对应帧匹配问题。根据特征提取技术，分别对两组骨架数据进行角度、速度特征提取，根据提取的特征进行对比，给予测试者准确的评估。运用虚拟现实技术把测试者关节点的旋转数据赋给Unity3D人物模型对应的关节点。针对可能出现的人物姿态扭曲的问题，给出相应的解决方法，驱动虚拟人物再现测试者的角色动画。测试结果表明系统将运动捕捉技术、DTW算法与Unity3

7、D软件相结合，实现了原地太极拳运动的辅助训练和评分，可供其他辅助训练系统参考。关键词Kinect；太极拳；运动捕捉；虚拟现实；DTW；特征提取IAbstractAbstractWiththerapiddevelopmentofcomputertechnology,andmotioncapturetechnologyandothersciencegraduallyappliedtothefieldofphysicaleducation,physicaleducationisverypractical,it’sanappropriatesupple

8、menttotraditionalteachingbytheapplicationofmodernscienceandtechnology,andit