Vyhlazení motion capture dat pomocí quaternionového filtru

Mgr. Branislav Novotný

Bachelor's thesis

Smoothing Motion Capture Data with Quaternion Filter

Abstract:

Nowadays, capturing of human motion is much simpler than before. We can use special cameras which are able to capture the scene in 3D, instead of using special suits. Captured data can be processed by software and then position of each joint of body can be identified in real time. During the capturing of motion different noises may occur, which may influence captured data. Thesis describes mocap objects as objects carrying data of captured motion, inverse kinematics, mathematical apparatus of quaternions and its use in mocap data. Furthermore, this Thesis describes quaternion filters, which are useful to eliminate noises. Using all mentioned knowledge and information, the application for collecting mocap data from Microsoft Kinect camera was created, as well as second application for smoothing gained data.

Abstract:

Snímanie pohybu človeka sa pomocou dnes dostupných technológií výrazne zjednodušilo. Namiesto nutnosti použitia špeciálnych oblekov sa viac využívajú kamery schopné snímať scénu trojrozmerne a za pomoci softvéru takto získané dáta spracovať a určiť polohy jednotlivých kĺbov tela v čase. Počas zaznamenávania pohybov môžu vznikať šumy ovplyvňujúce zaznamenané dáta. Práca popisuje mocap objekty ako objekty nesúce údaje o zaznamenanom pohybe, inverznú kinematiku a matematický aparát kvaterniónov a ich následné využitie v mocap dátach. Ďalej opisuje kvaterniónové filtre, ktoré spomínané šumy pomáhajú eliminovať. Na základe týchto informácií bola vytvorená aplikácia na získavanie mocap dát z kamery Microsoft Kinect a ďalšia aplikácia na vyhladzovanie získaných dát.

Kľúčové slová

mocap, kinematické reťazce, kinect, inverzná kinematika, kvaternióny, filtre, Eulerove uhly

Jazyk práce: Slovak

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 19. 5. 2014

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 19. 6. 2014
• Vedúci: RNDr. Jakub Valčík
• Oponent: doc. RNDr. Vlastislav Dohnal, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Informatics

Bachelor programme / odbor:
Applied Informatics / Applied Informatics