手勢識別系統(tǒng)研究及應用.pdf

1、分類號：UDC：密級：學校代號：11845學號：2111005036廣東工業(yè)大學碩士學位論文(工學碩士)手勢識別系統(tǒng)研究及應用萬科指導教師姓名、職稱：迢玨堊數(shù)援學科(專業(yè))或領(lǐng)域名稱：進簋扭廛旦撞苤學生所屬學院：讓篡扭堂院論文答辯日期：三Q二三生五月摘要摘要隨著人機交互技術(shù)在國內(nèi)外的發(fā)展，計算機虛擬現(xiàn)實技術(shù)通過模擬人的肢體語言等自然交流方式，將人的肢體語言等信號化，從而作為人機交互的驅(qū)動指令。操作方便靈敏、以交互者為中心的人機交互模式是

2、未來人機交互技術(shù)的發(fā)展方向和需求，而基于視覺的手勢識別是實現(xiàn)下一代人機交互技術(shù)中一項關(guān)鍵技術(shù)，由于手勢幾何形狀的不確定性以及在時空上的差異性等特點，使此研究方向成為一個具有挑戰(zhàn)性和技術(shù)性的多學科交叉研究課題。本文在針對原上海世博會“360度虛擬互動體驗區(qū)”項目的動作感應模塊存在的反應延遲以及精確度低等問題下，深入研究和分析國內(nèi)外手勢識別相關(guān)研究，在使用單目攝像頭的情況下，完善和擴展動作感應階段的功能及應用。本文通過研究復雜背景下的手勢分

3、割、手勢跟蹤、邊緣增強、特征提取以及利用Surf特征算子和形狀特征對靜態(tài)手勢進行識別，在此基礎(chǔ)之上建立自然手勢識別系統(tǒng)，在識別指尖和靜態(tài)手勢的基礎(chǔ)上來進行驅(qū)動應用。本系統(tǒng)設(shè)計了多個人機交互應用，包括手勢模擬鼠標、指尖數(shù)檢測和手勢瀏覽圖片，視頻播放，指尖繪圖等，實現(xiàn)了手勢與計算機實時動態(tài)交互。通過采集靜態(tài)圖片和視頻文件作為樣本來測試系統(tǒng)穩(wěn)定性，經(jīng)過數(shù)據(jù)分析得到手勢識別具有好的識別率，達到預期的實驗效果。本課題的主要研究內(nèi)容如下：(1)本文

4、在采用人臉檢測基礎(chǔ)之上，通過分類器檢測臉部區(qū)域，提取臉部膚色在YCbCr顏色空間的顏色分量的分布情況，并作為人體膚色的動態(tài)分割閾值，并結(jié)合運動檢測來去除環(huán)境中的類膚色塊的干擾。(2)在基于運動檢測和膚色信息基礎(chǔ)上提取手部圖像后，采用Kalman濾波和Camshifl算法來預測和跟蹤手勢位置，通過提取手勢輪廓的凸包、角點、外接圓直徑、周長等參數(shù)，結(jié)合Surf特征算子來進行靜態(tài)手勢識別。(3)本文提出結(jié)合角點檢測、凸包及凸缺陷來進行指尖檢測