基于Kinect的手勢(shì)識(shí)別與機(jī)器人控制技術(shù)研究.pdf

1、隨著機(jī)器人控制技術(shù)的發(fā)展，人與機(jī)器人之間的交互活動(dòng)變得越來越普遍。利用人體動(dòng)作和手勢(shì)來控制機(jī)器人可以代替復(fù)雜繁瑣的程序操作，簡單方便地操縱機(jī)器人，向機(jī)器人發(fā)布命令，與機(jī)器人進(jìn)行交互?；跈C(jī)器視覺的人體動(dòng)作和手勢(shì)識(shí)別是實(shí)現(xiàn)新一代人機(jī)交互系統(tǒng)所不可缺少的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。作為一個(gè)革命性的產(chǎn)品，Kinect體感設(shè)備能夠獲取彩色圖像、深度圖像以及人體骨骼圖像，并提供了一種全新的人機(jī)交互的方式。它能夠捕捉、跟蹤人體的動(dòng)作、手勢(shì)和聲音。本文通過利用Ki

2、nect體感設(shè)備進(jìn)行靜態(tài)手勢(shì)識(shí)別和動(dòng)態(tài)手勢(shì)識(shí)別，并在此基礎(chǔ)上配合機(jī)器人動(dòng)作實(shí)現(xiàn)人通過手勢(shì)控制機(jī)器人動(dòng)作的無接觸式互動(dòng)交互。
　　本文首先定義一套用于控制機(jī)器人動(dòng)作的靜態(tài)手勢(shì)和動(dòng)態(tài)手勢(shì)。針對(duì)靜態(tài)手勢(shì)，利用Kinect提供的深度信息分割出手掌部分，并結(jié)合人體骨骼圖像中的手掌節(jié)點(diǎn)信息，提出了基于雙層深度圖像信息的手指輪廓識(shí)別方法，不僅能夠檢測(cè)伸直手指的輪廓而且能夠檢測(cè)出彎曲手指的輪廓。在此基礎(chǔ)上，通過采用K曲率算法來定位指尖點(diǎn)，可較好地

3、實(shí)現(xiàn)靜態(tài)手勢(shì)的識(shí)別。針對(duì)動(dòng)態(tài)手勢(shì)識(shí)別，通過利用動(dòng)態(tài)時(shí)間規(guī)整算法(DTW)并結(jié)合靜態(tài)手勢(shì)識(shí)別，提出了動(dòng)態(tài)手勢(shì)識(shí)別與靜態(tài)手勢(shì)識(shí)別結(jié)合的方法，不僅提高了動(dòng)態(tài)手勢(shì)的準(zhǔn)確性，也增加了手勢(shì)組合的數(shù)量，進(jìn)而增加了手勢(shì)指令的豐富程度。在完成靜態(tài)和動(dòng)態(tài)手勢(shì)識(shí)別之后，將有效識(shí)別的手勢(shì)作為指令通過無線通訊的方式發(fā)送給機(jī)器人控制系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)機(jī)器人與人體動(dòng)作的互動(dòng)。
　　本文所提出的基于Kinect的靜態(tài)手勢(shì)識(shí)別和動(dòng)態(tài)手勢(shì)識(shí)別的方法較好地解決了人體手勢(shì)識(shí)