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基于Hausdorff距离的手势识别

0 引 言随着先进人机交互技术 (HCI,Human-Computer Interaction)的提出及发展 ,手势识别正成为其中一项关键技术 ,也是当前一个比较热门的研究课题 ,国内外已有众多的学者对此课题从不同的角度、不同的层次进行了一定的研究 .从手势输入设备来看 ,目前研究的手势识别系统主要分为基于数据手套的和基于视觉的手势识别系统两类 .其中 ,前者需要使用者戴上数据手套 [1] ,这就给使用者造成一定的不便 ;而后者则在一定程度上为使用者提供了更加自然、直接的人机交互方式 ,如今 ,基于视觉的手势识别已逐渐成为计算机视觉及人机交互领域的一个研究热点 .由于手势具有的诸如时间性、空间性等一些固有特性 ,以及人手是复杂变形体 ,并且由于视觉本身的不稳定性 ,使得基于视觉的手势识别这一课题难度加大 .目前基于视觉的手势识别研究已研制开发了一些相对成功的系统 [2 ] ,其中识别率较高的大多是根据手区域的几何特征 (如手指、...  (本文共7页) 阅读全文>>

合肥工业大学
合肥工业大学

多点触摸环境下的多点手势识别与应用研究

近年来,随着iPhone智能终端手机和Surface平面触摸式电脑的普及,多点触摸设备的种类及其应用日渐增多,手势的定义与识别相关研究由此产生。不同设备的手势库所包含手势不同,增加了用户的认知负担,难以体现以用户为中心的人机交互理念;另外一方面,多点触摸应用程序开发者需要根据特定的应用需求,为描述和识别新的手势编写大量代码,且代码在不同设备之间不可移植。本文针对以上问题,提出一种支持用户自定义手势的解决方案,通过研究多点手势的描述与匹配方法,构建支持用户自定义手势的原型系统。本文工作主要包含以下方面:1)研究多点手势的描述方法;根据将复杂问题分解为多项子问题的思路,将多点手势分解为多个不可再被分解的元手势,提出基于形状特征元手势描述方法,并分析元手势之间存在的时序关系和空间位置关系作为约束条件来描述多点手势。2)研究多点手势的匹配方法;元手势之间的匹配通过元手势轨迹形状特征串相似程度来判定,提出一种基于最长公共子序列算法的分段匹...  (本文共52页) 本文目录 | 阅读全文>>

浙江大学
浙江大学

基于手势引导的工业机器人示教技术研究及应用

工业机器人作为融合多学科的先进智能化机器在各个工业生产领域得到广泛应用。示教作为控制工业机器人完成作业任务的关键步骤,已成为机器人技术应用研究的重要领域。传统的示教方式包括示教编程和离线编程,该方式通常需要示教者熟悉操作流程和程序指令,对示教者的专业知识要求较高,且示教过程繁琐,交互性差。本文针对上述问题,提出手势引导示教方法,使得示教者将示教的重点放在作业任务本身而非示教流程及指令的学习上,提高交互友好性,降低示教难度。本文的研究内容主要包括:第一章综述了国内外在机器人示教技术与手势交互技术的研究现状,阐述了本文的研究研究内容与意义,最后介绍了本文的组织框架。第二章提出了基于手势识别的机器人运动轨迹生成方法。首先对机器人运动学进行分析,并以广数RB08工业机器人为研究对象构建运动学模型。针对逆运动学多解情况,提出基于连杆加权与角度二范数的最优解提取方法。然后基于KinectV2完成手部坐标系的构建,实现人手与机器人末端执行器之...  (本文共96页) 本文目录 | 阅读全文>>

天津大学
天津大学

基于视觉的静态手语识别研究

手语识别的研究始于20世纪80年代,它涉及模式识别、图像处理、计算机技术等多门学科。手语是聋哑人之间进行交流沟通的语言,是同自然语言并行的一门语言,手语识别的目的是方便正常人和聋哑人之间进行无障碍沟通,使聋哑人更好的融入社会生活,因而具有非常实际的应用价值,同时手语识别应用了最新的科学技术和理论成果,具有重要的理论价值。由于手是弹性物体,同一种手语之间的差别很大,同时手的表面是非光滑的,所以在采集手势时会产生不同程度的阴影。这些因素给手势识别的研究带来了很多影响。本文基于静态手语图像,重点研究了复杂背景下手势区域的提取、手势库的建立、手势图像预处理、特征提取和识别。本文首先自行建立了手势语的模板库,然后利用肤色聚类的特性,提出了在改进的YCbCr空间中对手势图像进行了分割,省去了灰度化的步骤,直接得到二值化图像,其分割效果比普通灰度化再二值化的方法更加准确。继而对分割后的二值图像进行了去噪平滑的处理,通过膨胀腐蚀和区域生长运算去...  (本文共60页) 本文目录 | 阅读全文>>

济南大学
济南大学

基于认知行为模型的语义手势识别算法与应用研究

近年来,人机交互日趋成为国内外研究的热点之一。用户与虚拟系统的交互也成为人们探索的重点。人手作为人类交流的一种重要方式,自然而然成为科学家们的兴趣点之一。如何通过人手指令信息与虚拟系统进行交互是一项重要的研究课题。传统的人机交互多借助于诸如数据手套、位置跟踪仪之类的外部设备进行交互。这些交互方式比较笨重繁琐,限制了人类的交互自由,违背了人类自然交互的意愿。基于视觉的手势交互通过对自然人手的动作信息进行捕捉完成同虚拟系统的交互任务。基于视觉的手势交互一般仅需要一个或者多个摄像头来记录手势信息,人手不需要佩戴其他电子设备,摆脱了可穿戴式电子设备的束缚。基于视觉的手势交互研究一般包括手势分割、跟踪、特征提取和识别四个部分。手势识别在人机交互领域占有十分重要的地位。准确的手势识别能够保证交互的顺利进行。本论文依托国家自然科学基金(No.61173079)“基于认知机理和手势动画的三维人机交互界面研究”和山东省自然科学基金重点项目(No....  (本文共66页) 本文目录 | 阅读全文>>

哈尔滨理工大学
哈尔滨理工大学

非接触式手部运动识别研究

近年来,计算机视觉的技术发展很迅速,作为计算机视觉的一个分支,人机交互是一个非常重要的研究领域。除了语言之外,手势是人们通常会选择的第二交流方式。尤其是在语言交流不方便的情况下,人们通常用手势来进行沟通。非接触式手部运动识别是指在人体没有依附其它检测设备的前提下,仅通过视频设备检测识别。本文将普通网络摄像头下的单手运动作为研究对象,主要内容概括如下:本文首先介绍了与运动识别相关的理论和算法,针对运动目标检测时产生的噪声,在常用的图像噪声消除算法的基础上进行了改进,根据像素的阈值来消除无关的连通区域及通过提取边缘轮廓的方法对运动目标内部的黑色孔洞进行填充。接下来,使用肤色作为检测的特征来检测人手的位置,对人手的运动轨迹进行提取。本文以手部的静止状态作为一个运动序列结束的标志,在判断手部是否静止时,由于各人完成运动的习惯不同,在运动方向发生改变时,手速可能也会类似于静止,因此我们不能单纯的把每个手速较小的点都看成是静止姿态,针对这种...  (本文共59页) 本文目录 | 阅读全文>>