電腦游戲中基于計算機視覺的手熱識別技術(shù)研究.pdf

1、最近幾年來，隨著計算機技術(shù)的發(fā)展和成熟，越來越多的研究者將注意力轉(zhuǎn)移到人機交互手段的改進上，研究符合人際交流習(xí)慣的人機交互方式。由于人的手勢作為交流工具在人們的日常生活中被廣泛的應(yīng)用，手勢識別技術(shù)在此背景下得到了快速的發(fā)展?；谟嬎銠C視覺的手勢識別技術(shù)具有人手處于自然狀態(tài)，手勢信息采集、錄入簡單的特點，是作為符合人際交流習(xí)慣的人機交互的有效方式。然而，人手的膚色存在顯著的個體差異，加之外界環(huán)境因素的影響，復(fù)雜背景中類膚色區(qū)域的存在等因素

2、，這些都給基于視覺的手勢識別造成了極大的難度，使得這個研究方向成為一個極富挑戰(zhàn)性的多學(xué)科交叉的研究課題。本文在Microsoft Visual Studio2008環(huán)境下借助OpenCV開發(fā)包實現(xiàn)基于視覺的手勢識別，將手勢識別提取出的手勢手形信息和手勢的運動信息作為控制參數(shù)，實現(xiàn)對OpenGL編寫的2D小游戲的控制。通過手勢識別應(yīng)用在計算機軟件的操作的方式改變?nèi)藱C交互的模式，嘗試更符合人際交流習(xí)慣的人機交互方式。
　　通過攝像頭采

3、集人手的視頻圖像，將圖像進行預(yù)處理。將處理后的圖像進行色彩空間的轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后利用膚色在此顏色空間的聚集性特征，提取和分割手勢。手勢的提取分割中根據(jù)色彩分量值把圖像轉(zhuǎn)換成灰度值圖像，設(shè)置合理閾值對灰度圖像做二值化處理。之后，將二值圖像進行膨脹、腐蝕和開閉運算的形態(tài)學(xué)處理，消除干擾點。通過計算手勢目標(biāo)點的密度分布特征值作為手勢特征，將手勢特征與標(biāo)準(zhǔn)模板匹配識別出具體手勢。最后，OpenGL編寫2D小游戲，將手勢識別過程中提取的手勢手形信息和

4、手勢運動信息控制游戲，代替鼠標(biāo)和鍵盤對游戲的操作。
　　本文的研究目標(biāo)是實現(xiàn)基于視覺的手勢識別技術(shù)應(yīng)用到計算機游戲中，實現(xiàn)通過手勢控制游戲的目的。研究的主要價值體現(xiàn)在：手勢提取和分割過程中，通過將手勢圖像轉(zhuǎn)換到HSV色彩空間，利用該空間的像素點的色度信息分割膚色，具有排除光線，背景等環(huán)境因素和個體差異因素的干擾問題，使手勢的提取和分割的準(zhǔn)確率大大提升。手勢目標(biāo)點的密度分布特征作為手勢特征的提取方式具有旋轉(zhuǎn)、平移和縮放不變性，能夠削