基于視覺(jué)的手勢(shì)識(shí)別算法研究.pdf

1、手勢(shì)的使用已經(jīng)成為一種重要的人機(jī)交互(HCI)方式,它是一種自然而直觀的人際交流模式.基于視覺(jué)的手勢(shì)識(shí)別是實(shí)現(xiàn)新一代人機(jī)交互所不可缺少的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(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,它的研究涉及模式識(shí)別、圖像處理、生理學(xué),心理學(xué)、認(rèn)知科學(xué),與計(jì)算機(jī)人機(jī)感知交互領(lǐng)域都有密切聯(lián)系.該文結(jié)合上海市自然科學(xué)

2、基金資助課題"手勢(shì)識(shí)別和合成算法",從手勢(shì)圖像的預(yù)處理、手勢(shì)特征提取和手勢(shì)識(shí)別等三個(gè)方面研究了基于視覺(jué)的手勢(shì)識(shí)別的識(shí)別算法.在手勢(shì)圖像的預(yù)處理部分,該文首先對(duì)輸入手勢(shì)圖像采用局部平均法進(jìn)行平滑,然后對(duì)圖像采用Laplacian算子進(jìn)行銳化,最后對(duì)圖像采用最大方差比法進(jìn)行二值化處理.在手勢(shì)圖像的特征提取和識(shí)別部分,該文首先采用八鄰域搜索法對(duì)二值化的手勢(shì)圖像進(jìn)行邊緣檢測(cè),得到連通的手勢(shì)外輪廓,然后嘗試兩種方法進(jìn)行特征提取和識(shí)別:基于形狀特征

3、的特征提取和識(shí)別及基于傅立葉描述子的特征提取和識(shí)別.在基于形狀特征的特征提取和識(shí)別中,該文首先根據(jù)手勢(shì)圖像中手指的方向及數(shù)目進(jìn)行粗分類,然后在邊界圖像及二值圖像中提取手勢(shì)的周長(zhǎng)、面積、重心距等形狀特征向量,再進(jìn)行基于類似度的模板匹配,實(shí)現(xiàn)對(duì)字母手勢(shì)的細(xì)分類;在基于傅立葉描述子的特征提取和識(shí)別中,該文提出并分析了具有旋轉(zhuǎn)、平移和尺度變換不變性,平且與邊界的起點(diǎn)位置無(wú)關(guān)的傅立葉描述子,并把傅立葉描述子及歐式距離應(yīng)用于字母手勢(shì)的識(shí)別中,通過(guò)計(jì)