【摘要】：隨著飛行員操作程序的日益復(fù)雜,人為因素正逐漸成為制約航空安全發(fā)展的主要因素之一。研究人為因素是提高飛行安全水平的行之有效的手段。飛行員的工作量可視為極其重要的人為因素評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。為了分析計(jì)算飛行員的工作量,利用圖像分析技術(shù)從監(jiān)測(cè)視頻中提取手部動(dòng)作信息并判讀操作狀態(tài),作為計(jì)算飛行員的工作量的輔助分析依據(jù)。準(zhǔn)確實(shí)時(shí)地檢測(cè)飛行員動(dòng)作信息,一方面可以服務(wù)于飛機(jī)界面優(yōu)化設(shè)計(jì)工作,為駕駛艙各種器件的可達(dá)簡(jiǎn)易程度分析等提供參考;另一方面也可以為飛行員操作差錯(cuò)判斷提供必要的分析方法,進(jìn)而可以間接避免由人因失誤導(dǎo)致的飛行事故,具有工程應(yīng)用價(jià)值。本論文的研究?jī)?nèi)容主要包括:1)環(huán)境建模。在應(yīng)用環(huán)境中使用兩款不同視距的攝像頭,包括視距涵蓋整個(gè)駕駛艙空間的長(zhǎng)距攝像頭和精細(xì)捕捉手部細(xì)節(jié)的短距攝像頭。長(zhǎng)距攝像提供標(biāo)定器件的全局坐標(biāo),短距攝像頭則獲取包括指尖、掌心等細(xì)節(jié)信息用以檢測(cè)手部操作狀態(tài)等細(xì)微動(dòng)作。以長(zhǎng)距攝像頭坐標(biāo)系為基準(zhǔn),統(tǒng)一各攝像頭的坐標(biāo)系,并獲取駕駛艙空間的全局坐標(biāo)描述。2)手部行為檢測(cè)。基于任務(wù)需求設(shè)計(jì)技術(shù)流程:圖像采集,通道融合,目標(biāo)前景分割,手部檢測(cè),手部跟蹤,指尖檢測(cè),手勢(shì)判讀,操作識(shí)別等。同時(shí)在駕駛艙環(huán)境下對(duì)比了主流的手部跟蹤方法的處理效果,為相關(guān)研究工作提供借鑒。3)設(shè)計(jì)手動(dòng)飛行操作實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證飛行員動(dòng)作檢測(cè)技術(shù)的有效性。對(duì)該技術(shù)的檢測(cè)跟蹤性能進(jìn)行系統(tǒng)性指標(biāo)評(píng)估,包括檢測(cè)精度,跟蹤率等;同時(shí)搭建實(shí)驗(yàn)環(huán)境,設(shè)置實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景來(lái)驗(yàn)證系統(tǒng)的工程性,并提供Open GL可視化界面復(fù)現(xiàn)操作場(chǎng)景,以供用戶(hù)直觀參考。
【圖文】：

圖 2-3 RGB攝像頭棋盤(pán)標(biāo)定Fig.2-3 Chessboard calibration of RGB camera頭的標(biāo)定把紅外發(fā)射器擋住，同時(shí)用外置紅外光源照射棋盤(pán)圖可計(jì)算對(duì)應(yīng)外參數(shù)。 IR 圖像配準(zhǔn)度攝像頭內(nèi)參矩陣把深度平面坐標(biāo)（深度圖坐標(biāo)）轉(zhuǎn)再利用外參數(shù)矩陣來(lái)計(jì)算旋轉(zhuǎn)矩陣和平移矩陣，把深GB 攝像頭空間坐標(biāo)，最后利用 RGB 攝像頭內(nèi)參數(shù)矩?fù)Q至 RGB 平面坐標(biāo)。實(shí)現(xiàn)方式如下：三維向量 ③ ④,其中③ ④是該點(diǎn)的像素坐標(biāo)，

T 可由R R T T 表達(dá)：P P R P R 故有R R T T 已知 RGB 攝像頭的內(nèi)參矩陣H ，得到 ，H P ③ ④即為該點(diǎn)在 RGB 圖像中的像素坐標(biāo)，將該像素的顏色，，寫(xiě)入深度圖像中對(duì)應(yīng)像素坐標(biāo)；按上述操作遍歷深度圖像中所有像素，得到配準(zhǔn)后的深度圖。(2-7)(2-8)(2-9)(2-10)(2-11)(2-12)
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：V328;TP391.41

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2600539