實(shí)時(shí)手勢(shì)識(shí)別在人機(jī)交互中的應(yīng)用.pdf

1、手勢(shì)是人們生活當(dāng)中一種自然而直觀的人際交流模式，隨著人機(jī)交互逐漸向以人為中心轉(zhuǎn)移，對(duì)手勢(shì)識(shí)別的研究也逐漸成為人們研究的熱點(diǎn)。它為使用者提供了虛擬環(huán)境之間進(jìn)行自然交互的手段，這是人們最渴望的人機(jī)接口技術(shù)。 然而，由于手勢(shì)本身具有的多樣性、多義性、以及時(shí)間和空間上的差異性等特點(diǎn)，加之人手是復(fù)雜變形體及視覺(jué)本身的不適定性，因此基于視覺(jué)的手勢(shì)識(shí)別是一個(gè)極富挑戰(zhàn)性的多學(xué)科交叉研究課題。 手勢(shì)分為動(dòng)態(tài)手勢(shì)和靜態(tài)手勢(shì)，動(dòng)態(tài)手勢(shì)定義為手

2、運(yùn)動(dòng)的軌跡，而靜態(tài)手勢(shì)強(qiáng)調(diào)通過(guò)手型傳遞一定的意義。本文研究的實(shí)時(shí)手勢(shì)識(shí)別以特定的手型表示特定的意義，同時(shí)一定的動(dòng)作產(chǎn)生一定的結(jié)果。本文結(jié)合上海市自然科學(xué)基金資助課題“手勢(shì)識(shí)別和手勢(shì)合成”，對(duì)實(shí)時(shí)手勢(shì)識(shí)別及其在人機(jī)交互上模擬鼠標(biāo)操作的應(yīng)用進(jìn)行一定的研究。 本文的實(shí)時(shí)手勢(shì)識(shí)別和應(yīng)用的過(guò)程大致分為五個(gè)部分：視頻實(shí)時(shí)采集、圖像預(yù)處理、手勢(shì)圖像特征提取、識(shí)別和人機(jī)交互(鼠標(biāo)驅(qū)動(dòng))。在視頻采集部分，我們采用USB攝像頭對(duì)手勢(shì)進(jìn)行攝取，結(jié)果為

3、320*240像素的32位真彩色位圖。 在手勢(shì)圖像預(yù)處理部分，對(duì)采集的圖像進(jìn)行各種處理，包括灰度化、二值化、平滑，輪廓提取等操作。 在手勢(shì)特征提取，本文采用了基于手勢(shì)圖像幾何特征的方法，分析各種手勢(shì)在圖像空間的分布特征，統(tǒng)計(jì)像素點(diǎn)的直方圖分布規(guī)律，最后在其中挑選了幾種具有很大區(qū)分度的特征，其中既有局部特征，又有整體特征。識(shí)別方法本文采用最后通過(guò)基于拒絕策略的決策樹(shù)的方法進(jìn)行識(shí)別，通過(guò)對(duì)幾個(gè)特征的層層決策，判定手勢(shì)的類型，