77、婴儿基于模型的运动跟踪与植入式视觉假体的计算机视觉系统

婴儿基于模型的运动跟踪与植入式视觉假体的计算机视觉系统

婴儿基于模型的运动跟踪

在婴儿运动跟踪的研究中，提出了一种基于模型的方法，用于对婴儿进行 3D 运动跟踪。

模型构建

该研究使用的模型通过几何形状的组合来表示婴儿身体，利用颜色区分左右身体部位（红色代表左侧，绿色代表右侧）。身体中心应是婴儿最静止的部分，而外肢的运动更为明显。在处理身体部位的层次连接时，使用简单的旋转和平移来确定几何形状的方向和位置。为了更好地描述旋转，采用轴角表示法而非全局坐标系中的欧拉角，因为每个关节的局部坐标系会根据父关节发生变化。给定旋转轴 ω 和旋转角度 θ，旋转矩阵可通过以下公式计算：
[R = I_3 + \hat{\omega} \sin \theta + \hat{\omega}^2 (1 - \cos \theta)]
其中，$I_3$ 是 3×3 的单位矩阵，$\hat{\omega}$ 是向量 ω 的反对称矩阵。

身体部位	参数
胃部	旋转、位置
头部	旋转
左上肢	旋转
右上肢	旋转
左下肢	旋转