面向肌电信号的虚拟现实提线木偶动画研究

被引：13

作者：

谭宇彤 ^{[1
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周旭峰 ^{[1
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孔令芝 ^{[1
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王醒策 ^{[1
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武仲科 ^{[1
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税午阳 ^{[1
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付艳 ^{[1
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周明全 ^{[1
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Vladimir KORKHOV ^{[2
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Luciano Paschoal GASPARY ^{[3
]}

机构：

[1] 北京师范大学人工智能学院

[2] Department of Computer Modeling and Multiprocessor Systems,StPetersburg State University(SPBU)

[3] Institute of Informatics,Federal University of Rio Grande do Sul(UFRGS)

来源：

软件学报 | 2019年 / 30卷 / 10期

基金：

国家重点研发计划; 北京市自然科学基金;

关键词：

MYO臂环; EMG信号处理; 手势识别; SVM; LDA;

D O I：

暂无

中图分类号：

TN911.7 [信号处理]; TP391.9 [计算机仿真];

学科分类号：

080201 [机械制造及其自动化]; 081002 [信号与信息处理];

摘要：

泉州提线木偶属于首批中国非物质文化遗产,是中华传统文化的实现形式之一.然而,由于木偶体积庞大,携带与操作不便,直接限制了其受众群体.为了实现提线木偶的有效传承与保护,设计了基于手势识别的虚拟现实提线木偶动画方案,构建了基于MYO臂环肌电信号的人体生理信号控制动画原型系统,应用两个用户实验验证了算法的高精确性与易操控性.首先,通过低通滤波与平滑实现多通道肌电信号数据的信号处理.其次,提取八通道时域特征与时频域特征,并通过线性判别器将其降维为六维特征向量,实现特征间关联性消除与算法鲁棒性增强.最后,构造多分类支撑向量机实现特征向量,确定手势识别结果.实验验证算法离线动作平均识别准确率为95.59%,实时动作平均识别准确率达到90.75%,在1.1s左右完成手势识别.面向提线木偶任务,构造了两个用户体验任务,普通用户人群中,木偶动作识别率较高,用户使用意愿、易学性等方面,系统性能亦显著高于真实木偶操控;专业用户在承认系统可用性的同时,具有较高的接受度.用户任务表明该设计满足了手势识别实时性和准确性的要求,具有良好的交互性和趣味性.相关研究可以广泛地应用于计算机动画等类似的系统,对于体验和保护提线木偶具有现实意义.

引用

页码：2964 / 2985

页数：22

共 16 条

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基于MYO和Android的肌电假肢手控制系统设计与实现附视频 [J].

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福建艺术, 2011, (06) :60-62

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基于运动捕捉技术的传统木偶戏数字化研究 [J].

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