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面向汽车座椅设计的人体参数测量系统
作 者: 陈祖盼
导 师: 付庄
学 校: 上海交通大学
专 业: 机械电子工程
关键词: 人体参数测量系统 控制系统 图像处理 计算机视觉
分类号: TP274
类 型: 硕士论文
年 份: 2009年
下 载: 134次
引 用: 2次
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内容摘要
随着中国经济的快速发展,人民生活水平的日益提高,汽车消费逐渐成为拉动内需的有效手段。同时随着社会的发展和科学技术的进步,人们不再仅仅满足于汽车基本功能的实现,对汽车的安全、舒适、方便也提出了更高的要求。其中汽车座椅是汽车的重要组成部分,是驾乘者最为关心的汽车部件,它将直接影响驾乘者的使用安全和身体健康。汽车座椅设计与人体尺寸测量数据紧密相关,但是我国发布的人体尺寸标准是1988年建立的,距今有20年的时间,缺乏时效性。所以在实际的工程应用中有必要获取最新的人体尺寸数据。本课题源于泛亚汽车技术有限公司的实际工程项目——“人体尺寸测量夹具设计和制作”,其研制的意义在于测量中国人体的关键身体尺寸,并更新中国人体尺寸数据库。本课题着重研究面向汽车座椅设计的人体参数测量系统,主要工作包括一下几个方面:首先,进行测量系统的总体方案设计,并介绍了基于伺服电机驱动的测量装置机构设计;其次,进行测量系统的下位机控制系统设计,包括基于DSP主控制器的硬件电路设计和软件程序设计;然后,重点研究基于计算机视觉的人体部分尺寸的测量方法,包括人物轮廓边缘提取方法、肩点提取方法和眼睛位置检测方法;最后,进行基于Visual C++的上位机人机交互系统设计。试验证明该测量系统达到预期的设计要求,对今后汽车座椅的优化设计具有重要作用。
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全文目录
摘要 3-5 ABSTRACT 5-9 第一章 绪论 9-15 1.1 研究背景和意义 9-11 1.2 人体尺寸测量技术 11-13 1.3 本课题的研究内容 13-14 1.4 本章小结 14-15 第二章 人体参数测量系统的总体方案设计 15-22 2.1 引言 15 2.2 测量系统总体构成 15-21 2.3 本章小结 21-22 第三章 基于DSP 的下位机控制系统设计 22-41 3.1 引言 22 3.2 硬件系统设计 22-30 3.2.1 主控制器芯片——TMS320LF2407A 23-24 3.2.2 正交编码器接口电路 24 3.2.3 供电电源管理电路 24-26 3.2.4 模拟信号输入电路 26 3.2.5 数据通讯接口电路 26-27 3.2.6 光耦隔离电路 27-29 3.2.7 驱动部件——直流无刷伺服电机 29-30 3.3 下位机软件系统设计 30-40 3.3.1 DSP 开发环境介绍 30-32 3.3.2 软件系统主程序设计 32-33 3.3.3 系统初始化程序 33-34 3.3.4 测量控制任务程序 34-35 3.3.5 通信软件设计 35-40 3.4 本章小结 40-41 第四章 基于计算机视觉的人体部分尺寸测量 41-68 4.1 引言 41 4.2 视觉测量系统构成 41-44 4.2.1 光源 42 4.2.2 摄像机 42-44 4.2.3 接口总线 44 4.3 图像处理过程 44-62 4.3.1 数字图像及色彩空间 44-50 4.3.2 图像处理 50-62 4.4 视觉系统标定及误差分析 62-67 4.4.1 光轴中心的图像坐标 63 4.4.2 像素转换当量K 的确定 63-65 4.4.3 景深对图像测量的影响 65-67 4.4.4 误差分析 67 4.5 本章小结 67-68 第五章 人机交互系统设计 68-74 5.1 引言 68 5.2 基于Visual C++的上位机控制系统设计 68-73 5.2.1 用户登录管理模块 69-70 5.2.2 测量夹具运动控制模块 70-71 5.2.3 数据采集模块 71-72 5.2.4 图像采集与处理模块 72-73 5.2.5 控制软件运行流程 73 5.3 本章小结 73-74 第六章 结论与展望 74-76 6.1 本课题主要研究工作 74 6.2 系统存在的问题和今后研究方向 74-76 参考文献 76-79 致谢 79-80 攻读学位期间发表的学术论文 80-82
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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化系统 > 数据处理、数据处理系统
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