基于机器学习的沉浸式针灸训练系统

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中医是中华民族2500多年通过医学实践得到的一种传统医学,包括了各种形式的中草药、针灸艾灸、气功锻炼以及饮食疗法等等。传统中医在我国具有广泛的应用,对于一些慢性疾病有着很好的效果,并在欧洲和北美洲越来越普及。针灸是中医一种替代口服医药的医学方式,传统中医认为使用特制的针刺激人体的不同穴位可以促进人体气血畅通,从而达到治疗疾病的效果。本文实现了一套基于Oculus头盔和Leap Motion设备虚拟中医针灸训练系统。然而,手势识别的准确率受到Leap Motion设备本身的限制。在本文的研究中,使用了主成分分析算法进行降维,使用不同的机器学习的分类算法进行离线模型训练,选出准确率高的模型,应用于虚拟场景的手势识别算法中,解决虚拟场景中针灸手势的识别不准确的问题。构建了沉浸式的虚拟场景,增强参与者的真实感。实验表明,集成了训练后的手势识别模型的实验组能够更加准确的识别手势类型。本文基于机器学习和虚拟现实技术为针灸设计了一套训练的方法,解决了目前针灸训练硬性条件要求较高的问题,扩展了针灸训练的形式和方法。通过虚拟现实以及新颖的交互方式,一定程度上可以增强参与者的主动学习性,从而提高针灸训练的效果。本文提出了用机器学习训练分类器的方法对原始数据进行训练,获取训练后的手势识别模型,提高了手势识别的准确率。
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