雙目視覺的手指跟蹤定位技術(shù)研究.pdf

1、輕型飛行模擬器采用虛擬現(xiàn)實(shí)立體頭盔作為視景設(shè)備,雖然確保了模擬器體積小巧、視景設(shè)備成本低廉,但飛行員戴上頭盔后看不見實(shí)際的開關(guān),也看不見飛行員自己的手,很大程度上影響人機(jī)交互過(guò)程,給艙內(nèi)的開關(guān)、按鈕類操作模擬造成困難,進(jìn)而難以完成飛行訓(xùn)練的逼真模擬。
　　 現(xiàn)有虛擬現(xiàn)實(shí)手部人機(jī)交互技術(shù)尚不完善,開關(guān)類操作的力覺和觸覺模擬困難。為完善虛擬現(xiàn)實(shí)模擬器人機(jī)交互功能,關(guān)鍵是要解決虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中高度逼真的手部人機(jī)交互技術(shù)?；谝曈X的檢測(cè)跟

2、蹤技術(shù)由于比較符合交流習(xí)慣成為近年來(lái)應(yīng)用于人機(jī)交互技術(shù)中的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù),本課題研究了簡(jiǎn)單背景下的實(shí)時(shí)手部跟蹤定位技術(shù),通過(guò)雙目立體視覺技術(shù),對(duì)雙目立體圖像對(duì)中的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)與提取,并在圖像序列中對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行跟蹤和三維定位。
　　 首先,本文在手部檢測(cè)階段提出了基于膚色檢測(cè)并融合運(yùn)動(dòng)信息的新方法。利用HSV顏色空間和基于高斯模型的膚色建模對(duì)手部膚色進(jìn)行提取,并運(yùn)用背景差分算法進(jìn)行運(yùn)動(dòng)信息分析以去除圖像中的類膚色背景。該方法保

3、證了對(duì)運(yùn)動(dòng)手部進(jìn)行檢測(cè)提取的準(zhǔn)確性。其次,本文在手指跟蹤算法中提出了CamShift算法與Kalman濾波算法相結(jié)合的新方案確定搜索窗口以獲得手的位置。利用CamShift算法計(jì)算手部跟蹤窗口的位置和大小,使用Kalman濾波預(yù)測(cè)手心位置。該算法很大程度上提高了跟蹤效率,保證了跟蹤的實(shí)時(shí)性。最后,在指端定位階段利用基于顏色的匹配方法實(shí)現(xiàn)了對(duì)手部手指進(jìn)行定位,避免了在特征點(diǎn)匹配上消耗大量的時(shí)間,滿足圖像處理實(shí)時(shí)性的要求。
　　 實(shí)