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《国防科学技术大学》 2006年
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航天员舱内运动采集与测量分析系统研究

周剑  
【摘要】: 研究航天员舱内运动对飞船的影响,对改进太空船设计和保证太空船安全、顺利的完成飞行任务具有重要意义。使用光学测量的方法对航天员舱内运动进行测量与分析,操作方便、对环境限制要求少,可移植性强,具有接触式传感器测量等其它方法不可比拟的优越性。 本文以光学测量为技术手段,研究了图像采集、像机同步、像机标定、目标自动检测、跟踪定位、三维运动参数测量、多目标匹配等相关技术,并据此成功地设计和实现了航天员运动参数采集、测量与分析系统,该系统包含图像采集与存储、图像测量与分析两个分系统,都可以很方便地移植到太空微重力环境。其中,图像采集与存储子系统,可以实现多台像机对航天员运动的实时、同步采集和存储;图像测量与分析子系统,可以实现对航天员的三维运动测量,并可方便的得到航天员质心运动的规律。同时,本文完成了航天员舱内运动的地面模拟实验的方案设计和软硬件设计,对航天员的肢体运动和整体运动进行了地面模拟环境下的实验研究,得到了可靠、准确的实验数据,首次实现了对航天员舱内运动的定量分析。 本文的主要工作包括: 1、提出了一种基于单台PC控制多像机异步触发、同步存储的方法。研究了图像采集相关硬件(1394扩展卡和CCD像机)的工作原理和Windows网络校时的原理,并在Visual C++环境下实现了图像采集与存储系统。 2、研究了多像机光学测量的原理。针对本文的特点,研究和改进了目标提取、目标匹配,以及像机交会的方法,研究了人体测量和现代运动生物力学有关内容,改进了相关人体模型,实现了人体质心测量的算法。在Visual C++环境下实现了包括像机标定、目标跟踪、目标提取、三维交会以及三维运动参数图形化的光学图像测量与分析系统。 3、研究了航天员在飞船飞行任务中可能发生的动作和行为资料,据此总结出的航天员5种基本动作,改进了动作设计方案,进行了航天员舱内运动地面模拟实验,完成了对这些基本动作的数据采集和分析,得到了实验结果。
【学位授予单位】:国防科学技术大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:V447

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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张晓阳,张海燕,张亚奎,霍达;多线程技术在多智能体复杂系统实时模拟中的应用[J];北京工业大学学报;2002年01期
2 韩潮,刘志强;舱外机动装置控制技术的实时仿真研究[J];北京航空航天大学学报;2003年06期
3 黄进,郭立红,李岩,刑忠宝,杨晓红,张同双;高速CCD数字视频采集和并行存储技术[J];长春理工大学学报;2004年03期
4 张剑清;数字摄影测量[J];城市勘测;1996年03期
5 揭萍,张哲,江雄杰,杨军,江卫良;VC++环境下机组监录系统数据远传的多线程实现[J];电力自动化设备;2002年04期
6 李东晓,李晓明,肖鲲,张发忠,彭家银;实现基于Visual C++7.0的多线程串口通信[J];电力自动化设备;2002年09期
7 桑农,张天序,曹治国;基于边缘约束的红外目标图像松弛分割技术[J];电子学报;2002年07期
8 宋立锋,韦岗,王群生;基于模板匹配的视频对象分割[J];电子学报;2002年07期
9 景晓军,李剑峰,刘郁林;一种基于三维最大类间方差的图像分割算法[J];电子学报;2003年09期
10 行麦玲,刘贱平,林家明,沙定国,苏大图;大视场短焦距镜头CCD摄像系统的畸变校正[J];光学技术;2003年03期
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 李杨柱;航天员舱内活动对载人飞船姿态的扰动影响研究[D];国防科学技术大学;2005年
2 叶翔宇;航天员舱内活动地面模拟实验研究[D];国防科学技术大学;2005年
【共引文献】
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1 殷年;;航空影像处理与应用[J];安徽建筑;2006年05期
2 彭溶;温建民;梁朝;;针刀治疗膝骨关节炎疗效评价[J];中医药临床杂志;2011年05期
3 李景福;;一种用于植物图像背景分割的最大熵改进算法的研究[J];安徽农业科学;2007年25期
4 李景福;赵进辉;;基于阈值的彩色农业图像分割方法研究[J];安徽农业科学;2007年28期
5 刘燕;;柔道一本背负投技术运动学分析与评价[J];安阳工学院学报;2011年04期
6 刘大刚,王明年;数码摄像技术在隧道位移信息采集中的应用[J];地下空间;2004年03期
7 陈向伟,王龙山,刘庆民,崔治;基于CCD图像的圆度误差测量的研究[J];半导体光电;2004年04期
8 包立君;浦昭邦;唐文彦;;航空接插件线簧孔视觉检测系统的研制[J];半导体光电;2006年03期
9 沈少伟;颜树华;周春雷;李锷;童慧鹏;;基于CCD视觉的螺纹参数自动检测技术研究[J];半导体光电;2007年06期
10 苏中;夏艳;吴细宝;;基于激光双目视觉系统的直径测量[J];半导体光电;2008年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张新洁;谢哲东;;用于精密位移测量的视频引伸计系统的研究[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅱ[C];2011年
2 孙宏海;李桂菊;李静宇;;高速图像长时间无损记录系统的设计与实现[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅱ[C];2011年
3 许维星;乔卫东;杨建峰;马丽华;葛伟;;小视场镜头畸变测量研究[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
4 朱奎义;;车载式钢轨断面动态测量装置[A];发展重载运输技术适应经济社会建设——铁路重载运输货车暨工务学术研讨会论文集(工务部分)[C];2011年
5 宋会传;;数字地籍影像图的制作设计[A];中国测绘学会九届三次理事会暨2007年“信息化测绘论坛”学术年会论文集[C];2007年
6 沈心一;秦其明;马海建;;基于同名对象约束生成建筑物顶数字表面模型[A];中国测绘学会九届四次理事会暨2008年学术年会论文集[C];2008年
7 何平安;郭定一;张明建;万来毅;龚辉;林介帮;;基于图像处理的钢坯侧面形状检测系统[A];2009年全国测绘仪器综合学术年会论文集[C];2009年
8 何平安;郭定一;张明建;万来毅;龚辉;林介帮;;基于图像处理的钢坯侧面形状检测系统[A];中国测绘学会第九次全国会员代表大会暨学会成立50周年纪念大会论文集[C];2009年
9 ;One-dimensional Threshold Average Decomposition for Two-dimensional Ostu Algorithm[A];Proceedings of 2010 Chinese Control and Decision Conference[C];2010年
10 王保丰;唐歌实;谢剑锋;杜杉杉;邱巍巍;;一种基于计算机视觉的月球车与着陆器相对定位方法[A];中国宇航学会深空探测技术专业委员会第七届学术年会论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘攀;绳索牵引机器人及虚拟重力系统研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 孔凡芝;引线键合视觉检测关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
3 王文标;基于视觉测量的快速再制造成形系统关键技术研究[D];大连海事大学;2010年
4 王富治;视觉检测的几个关键问题研究[D];电子科技大学;2011年
5 曹建伟;直拉式单晶硅生长炉的关键技术研究[D];浙江大学;2010年
6 明洋;特殊航空影像自动匹配的关键技术研究[D];武汉大学;2009年
7 易学锋;单反数码相机精密位移测量研究[D];武汉大学;2009年
8 王彦春;基于过渡区的图像分割技术研究[D];大连海事大学;2011年
9 徐红旗;青年人优势提举技术研究[D];北京体育大学;2011年
10 邹廷铸;我国高水平网球运动员四种发球动作的生物力学研究[D];北京体育大学;2011年
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1 倪希亮;基于尺度不变特征的多源遥感影像配准[D];山东科技大学;2010年
2 张杨;基于双目立体视觉的CCD测距系统设计[D];长春理工大学;2010年
3 韩亚丽;图像精密测量算法研究[D];郑州大学;2010年
4 杨维洲;基于数学形态学和亚像素提取的图像检测算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 包世萍;套装式机器人设计与实验研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 薛信庆;采用结构光方法实现动态目标的三维轮廓重构[D];大连理工大学;2010年
7 朱萃;基于机器视觉的微小型组件精密测量与装配[D];大连理工大学;2010年
8 吴太广;数字图像相关方法及其应用研究[D];长沙理工大学;2010年
9 张哲;中老年脚型规律与相关数字化鞋楦研究[D];北京服装学院;2010年
10 王筱;油管螺纹的机器视觉检测及修复方法[D];华东理工大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 韩潮;舱外机动装置姿态自适应控制研究[J];北京航空航天大学学报;1999年06期
2 季白桦,袁修干;航天员活动的计算机仿真中人体动力学模型[J];北京航空航天大学学报;1997年05期
3 赵雪春,戚飞虎;用可变形模板进行基于内容的图像分割算法[J];电子学报;2000年04期
4 桑农,张天序,曹治国;基于边缘约束的红外目标图像松弛分割技术[J];电子学报;2002年07期
5 宋立锋,韦岗,王群生;基于模板匹配的视频对象分割[J];电子学报;2002年07期
6 张健新,段发阶,叶声华;“两步法”求取双目视觉传感器中摄象机位置关系[J];光电工程;1998年05期
7 雷志辉,于起峰;亚像素图像处理技术及其在网格法中的应用[J];国防科技大学学报;1996年04期
8 张全法,何金田;提高广角成像系统几何畸变数字校正精度的方法[J];光学技术;2001年03期
9 翟成瑞,张文栋,姚赤东,林正枫;基于硬盘的大容量数据采集系统[J];华北工学院学报;1998年04期
10 黄昀昉,陈亦可;回归式反光材料研究现状分析[J];化工新型材料;1999年09期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 马越  ,闫清东  ,郝洪涛;基于窗函数设计的FIR滤波器在车辆动态试验中的应用[J];微计算机信息;2002年05期
2 任光,贾欣乐,张显库,朱利民,胡耀华,颜德文;实时多任务操作系统及其在轮机控制系统中的应用[J];大连海事大学学报;1998年01期
3 王凤,郭雪梅;青海电网OASYS系统实时数据库系统[J];电力自动化设备;1998年04期
4 赵敏,陈小平,王铮,余瑞芬;传感器实时自校准/自补偿的实现[J];仪器仪表学报;1999年04期
5 张云生;用神经元网络方法分析实时信息调度[J];昆明理工大学学报;1999年06期
6 庄骏,邱平,孙增圻;大时延环境下的分布式遥操作系统[J];清华大学学报(自然科学版);2000年01期
7 高志华;一种实时监测网损的方法[J];广东电力;2000年05期
8 万衡,黄道,喻阓;数字式精确滤波稳压器[J];电子技术;2001年11期
9 杨晓光,曾松,杭明升;中国城市道路交通实时自适应控制与管理系统研究[J];交通运输工程学报;2001年02期
10 于江,刘克勤;实时系统中数据挖掘算法的研究[J];现代电力;2002年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 冯健;张化光;;高速实时数据采集装置及其测量方法[A];第三届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2005年
2 吕培森;倪晋平;马时亮;;图像数据异地采集同步电路设计[A];2011西部光子学学术会议论文摘要集[C];2011年
3 吴海燕;毕学尧;许榕生;;基于网络的实时入侵监测系统[A];第十届全国核电子学与核探测技术学术年会论文集[C];2000年
4 李萍;刘国忠;;基于USB的12导联同步心电采集系统[A];第二届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2004年
5 谭渊;袁雪林;杨勇;孙江平;袁乃昌;;基于LabVIEW的毫米波成像同步信号采集系统设计[A];2007年全国微波毫米波会议论文集(下册)[C];2007年
6 古天龙;周春晖;;实时离散事件问题的扩展自动机描述与控制[A];1997中国控制与决策学术年会论文集[C];1997年
7 王美珍;沈婕;;基于JUMP的居民地实时地图综合算法研究[A];中国地理学会2007年学术年会论文摘要集[C];2007年
8 刘大奔;叶军;徐秉铮;;一个实时汉语语音识别系统的硬件设计[A];第三届全国人机语音通讯学术会议论文集[C];1994年
9 洪明;张亚君;;便携式心电检测仪的设计与开发[A];2007'仪表,自动化及先进集成技术大会论文集(一)[C];2007年
10 刘浩;董雁冰;王亚辉;张广;李霞;;实时大气传输计算软件的研制[A];2006年全国光电技术学术交流会会议文集(A 光电系统总体技术专题)[C];2006年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 洪宾;用手机可实时召到的士[N];深圳商报;2009年
2 郭伟立;实时、个体、高效[N];中国医药报;2011年
3 记者 喻京英;新华指数实时版向全球实时播报[N];人民日报海外版;2000年
4 本报记者 王群欢;曾震亚督查“实时通”项目落实情况[N];湘潭日报;2009年
5 唐冀平;新华指数实时版开始全球实时播报[N];中国国门时报(中国出入境检验疫报);2000年
6 本报记者 于翔;数据集成驱动企业实时创新[N];网络世界;2010年
7 刘强;特种设备安全监察再添“千里眼”[N];中国质量报;2007年
8 鲍杰 杨习英;保加利亚完成世界首例多器官同步采集移植手术[N];医药经济报;2006年
9 本报记者 刘洪宇;农民村内就医可实时报销[N];中国计算机报;2009年
10 老牛;实时取景功能使用进阶[N];中国摄影报;2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 黄赞;基于计算机微视觉的微运动测量关键技术研究[D];华南理工大学;2011年
2 邢浩江;电网同步采集相位精度影响因素的权重分布与补偿研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
3 王若林;桥梁实时在线检测与健康监测若干问题研究[D];武汉大学;2005年
4 张敏;基于体态识别的动物行为自动分析研究与应用[D];浙江大学;2005年
5 常桂娟;基于微粒群算法的车间调度问题研究[D];青岛大学;2008年
6 高莹;基于多信息融合的激光与脉冲MIG电弧作用机理研究[D];天津大学;2010年
7 郑光;并发系统的动作细化理论[D];兰州大学;2008年
8 李芳;GMAW-P数字电源设计及熔滴过渡特征信号提取与建模研究[D];上海交通大学;2008年
9 彭秀艳;船舶运动姿态在线预报及仿真技术研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
10 曹万鹏;基于立体视觉的三维运动测量若干关键技术研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 周剑;航天员舱内运动采集与测量分析系统研究[D];国防科学技术大学;2006年
2 李莉丽;实时分布系统容错调度算法的设计与实现[D];电子科技大学;2005年
3 田玉周;嵌入式TCP/IP协议在海水数据采集中的应用[D];中国海洋大学;2005年
4 郑小红;面向通信行业的嵌入式软件平台的研究[D];哈尔滨工程大学;2005年
5 徐博韬;网络环境下企业集团财务控制研究[D];石河子大学;2005年
6 黄艺海;日志安全审计系统的设计与实现[D];浙江大学;2006年
7 陈亚亚;基于Linux的数控虚拟机的研究与开发[D];华中科技大学;2005年
8 方波;网络立体视频播放器的设计与实现[D];华中科技大学;2005年
9 边琰;供电企业FMIS的实施和财务管理的变革[D];华北电力大学(北京);2007年
10 杜旭;基于软件无线电的MIMO实时平台研制及相关技术研究实现[D];山东大学;2009年
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