基于Zernike矩和稀疏表示的手勢識別控制系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、基于計算機視覺的人機交互研究是計算機領(lǐng)域的重點課題。手勢控制以其豐富的表達功能和自然的表達方式帶給人們流暢、無障礙的用戶體驗，擁有巨大的科研和商業(yè)價值。但由于手勢本身表意的多樣性和多義性，且容易受個體膚色差異、外界光線干擾、復(fù)雜背景等因素影響，手勢識別技術(shù)成為一個富有挑戰(zhàn)性的研究課題。
　　Zernike矩具備良好的旋轉(zhuǎn)、平移和尺度不變性而被用來描述圖像，具有很好的魯棒性。稀疏表示作為一種高效的分類器設(shè)計方法，具有復(fù)雜度低、運算速

2、度快的特點。本文設(shè)計并實現(xiàn)了基于Zernike矩和稀疏表示理論的單目靜態(tài)手勢識別控制系統(tǒng)，訓(xùn)練了5種手勢用來測試，并開發(fā)了手勢控制電機系統(tǒng)和手勢控制音樂播放器系統(tǒng)。本文完成的主要工作有：
　?。?）在手勢檢測階段，利用膚色檢測和幀間差分相結(jié)合的算法，提高了手勢識別系統(tǒng)的準(zhǔn)確度和識別效率；
　?。?）在手勢分割階段，引入OTSU自適應(yīng)算法進行二值化閾值的設(shè)定，提高了系統(tǒng)的自適應(yīng)能力；
　?。?）在手勢識別階段，利用Zer

3、nike矩特征的魯棒性和可靠性，并結(jié)合稀疏表示在識別上的優(yōu)勢，提出一種基于Zernike矩特征和稀疏表示的手勢分類識別算法；
　?。?）在應(yīng)用控制階段，利用OpenCV開源視覺庫在VS2008上開發(fā)了手勢識別控制系統(tǒng)軟件。在嵌入式板上開發(fā)了基于 CoOS操作系統(tǒng)的電機控制系統(tǒng)和基于Tiny6410的SD卡播放器，通過控制軟件識別并解析手勢指令，實現(xiàn)對下位機系統(tǒng)的控制。實際測試結(jié)果表明，我們設(shè)計的手勢識別控制系統(tǒng)有較高的識別率和擴展