تعقیب حرکات پا با استفاده از فیلتر کالمن و فیلتر ذره ای

ردیابی حرکات انسان، به عنوان به دست آوردن تخمینی از موقعیت و وضعیت هر قسمت از بدن تعریف می شود. در این پایان نامه الگوریتم ردیابی حرکات پا با استفاده از داده هایی که توسط یک دوربین ثابت و غیرکالیبره جمع آوری شده مورد بررسی قرار گرفته است. فیلتر ذره ای برای تخمین موقعیت و حالت اعضای پا به کار رفته است. پس از ردیابی موقعیت کل بدن به عنوان یک هدف واحد، نتیجه به عنوان ورودی در فیلتر ذره ای استفاده می شود. در این حالت، خروجی فیلتر کالمن تخمینی از پارامترهای مورد نیاز برای فیلتر ذره ای را ارئه می کند و از میزان پراکندگی توزیع نمونه ها کاسته می شود. با وجود کاهش تعداد نمونه ها، نتایج ردیابی هم چنان قابل قبول است. برای داشتن توصیفی بهتر از هدف، دو ویژگی رنگ و گرادیان با هم ترکیب شده اند. ویژگی گرادیان علاوه بر افزایش دقت در تعیین جهت هر تکه از پا، به حل مسئله ی انسداد نیز کمک می کند. در اکثر روش های پیشنهادی، از داده های آموزشی برای استخراج اطلاعات اولیه در مورد هدف و مشخصات آن استفاده می شود. در روش پیشنهادی این پایان نامه، داشتن مدل رنگ و گرادیان هر بخش، برای ردیابی کافی است. این مدل ها طی فرایند آماده سازی اولیه استخراج می شوند. توجه به مشخصه های بیومکانیکی بدن، تاثیر به سزایی در سادگی سیستم دارد. برای استفاده از این مشخصه ها، در الگوریتم پیشنهادی با توجه به ویژگی حرکت و فاصله، محل تکیه ی پای ثابت بر زمین و موقعیت پای متحرک استخراج می شوند. با تعییین این دو مولفه، توزیع تعدادی از نمونه ها تعیین می شود. در طراحی سیستم ردیابی پیشنهادی، سادگی، کاهش حجم محاسبات و دقت ردیابی در نظر گرفته شده است. ارزیابی و مقایسه با روش های پیشین، نشانگر کارایی روش ارائه شده است.