上海大学光学动作捕捉

本文介绍了上海大学光学动作捕捉技术的研究进展及应用。该技术以高速摄像机和计算机视觉技术为基础，能够对人体动作进行高精度、实时的捕捉和分析，为体育训练、医学康复等领域带来了广阔的应用前景。

1. 研究背景

随着计算机视觉和图像处理技术的不断发展，人体动作捕捉技术已经成为了计算机图形学、虚拟现实、游戏开发等领域的重要基础技术。在体育训练、医学康复、军事仿真等领域，人体动作捕捉技术也得到了广泛的应用。

目前，人体动作捕捉技术主要分为机械式、惯性式、光学式和磁性式等多种类型。其中，光学式人体动作捕捉技术以其高精度、实时性和非接触式的特点，成为了目前应用为广泛的一种技术。

2. 上海大学光学动作捕捉技术的研究进展

上海大学光学动作捕捉技术的研究始于2003年。经过多年的不断探索和研究，该技术已经取得了一系列重要的研究成果。

2.1 光学动作捕捉系统的设计与实现

上海大学光学动作捕捉系统主要由高速摄像机、标志点、计算机视觉软件等组成。其中，高速摄像机采用了高速CMOS传感器，可以达到120帧/秒的拍摄速度，能够捕捉到高速运动的人体动作。标志点采用了被动式反射标记，可以在低光环境下识别，并且不会对人体运动造成干扰。计算机视觉软件则采用了基于模型匹配和优化算法的人体动作分析方法，能够对人体动作进行高精度、实时的捕捉和分析。

2.2 人体动作数据的采集和处理

上海大学光学动作捕捉技术可以实现对人体动作的实时捕捉和分析。通过在人体关键部位贴上标志点，高速摄像机可以捕捉到人体运动的细节，进而生成人体动作数据。该技术可以实现对人体动作的三维重建和姿态估计，并且可以对运动学参数进行分析和优化。

2.3 应用领域

上海大学光学动作捕捉技术已经在多个领域得到了广泛的应用。在体育训练领域，该技术可以用于对运动员的动作进行评估和指导，帮助运动员提高技术水平和比赛成绩。在医学康复领域，该技术可以用于对康复患者的运动进行监测和评估，帮助康复患者恢复身体功能。在军事仿真领域，该技术可以用于对士兵的战斗动作进行模拟和优化，提高士兵的作战效率和安全性。

3. 总结与展望

上海大学光学动作捕捉技术以其高精度、实时性和非接触式的特点，成为了目前应用为广泛的一种人体动作捕捉技术。未来，该技术将继续在体育训练、医学康复、军事仿真等领域发挥重要作用，为人类健康和发展做出更大的贡献。