基于视觉的目标追踪与结果投影系统设计

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穴位针灸疗法是中医治病救人的重要方法之一,患者的寒热虚实会在腹部集中体现,因此对腹部穴位异常检测可以为针灸疗法提供依据。论文设计了一种基于视觉的目标追踪与结果投影系统,可以将穴位异常检测结果投影到腹部测量穴位上,方便医护人员施加干预措施,缓解患者病痛。论文选题具有重要的应用价值。论文构建了由工控机、相机和投影仪组成的目标追踪与结果投影系统,采用AprilTag作为目标检测与追踪的视觉标签,给出了系统工作流程,对相机与投影仪进行标定,计算像素坐标系与投影坐标系之间的转换关系;详细设计了传感器标签Tag A与患者腹部标签Tag B的测量算法,计算两个标签之间稳定的位置关系;设计了传感器追踪算法,在检测到Tag B的位置、角度和距离的前提下,可以追踪到原传感器(Tag A)所在位置;并将128个探针的像素位置转换到投影坐标系下,通过将穴位测量结果转换为128个有色圆,精确地将色圆投影到原传感器探针位置处,直观显示患者各个穴位的异常状况,为后续施加干预措施提供便利。对系统的功能、位置测量精度、目标追踪精度、投影精度等进行了测试,结果表明论文设计的系统可以对目标进行准确追踪,正确投影穴位测量结果,达到了系统的设计要求。
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