基于视频的人机交互技术研究-（毕业论文设计）.doc

PAGE PAGE 3 摘 要 人机交互（Human-Computer Interaction）主要研究人、计算机以及彼此之间互相影响的有关技术。视觉语言（包括手势和面部表情）作为一种自然的人-人信息交互的辅助方式，具有所见即所得、自然方便等优点，因此在新一代“以人为中心”的智能人机交互中得到了广泛的关注。此次课题就是在这一方面做的一些尝试和探索，其中选择了基于手势的人机交互方式做研究，由于手势具有多样复杂性以及时空的差异性，因此，基于视觉的手势识别是一个极富挑战性的多学科交叉难题。 手势一般隐藏了一定的信息，我们需要对手势进行识别，得到其表达的含义，从而控制人机交互的实施。本文实现了一个利用视频手势提取进行人机交互的原型系统，大致可分为四个部分：视频采集和分离、图像预处理、手势提取和识别、人机交互。其中的关键部分是手势的提取和识别，手势提取需要采用图像处理的方法，而手势势识别采用的则是决策树的方法，通过对手势几何特征的分析和决策来判定手势类型。 采用以上方法对一段视频进行实时处理和分析，进而实现人机交互。其中主要的交互功能可以实现，实时性也较好，准确性也较高，不过该方法的鲁棒性不是很好，对光照强度较敏感。 关键词：人机交互，手势识别，图像处理，几何特征 目录 TOC \o 1-3 \h \z \u HYPERLINK \l _Toc404424452 摘 要 PAGEREF _Toc404424452 \h 1 HYPERLINK \l _Toc404424453 第一章 绪论 PAGEREF _Toc404424453 \h 3 HYPERLINK \l _Toc404424454 1.1 人机交互概述 PAGEREF _Toc404424454 \h 3 HYPERLINK \l _Toc404424455 1.2 手势识别概述 PAGEREF _Toc404424455 \h 4 HYPERLINK \l _Toc404424456 1.3国内外研究现状 PAGEREF _Toc404424456 \h 5 HYPERLINK \l _Toc404424457 1.3.1国外手势识别领域研究现状 PAGEREF _Toc404424457 \h 5 HYPERLINK \l _Toc404424458 1.3.2 国内手势识别领域研究现状 PAGEREF _Toc404424458 \h 6 HYPERLINK \l _Toc404424459 第二章 基于视觉的手势识别技术基础 PAGEREF _Toc404424459 \h 7 HYPERLINK \l _Toc404424460 2.1 手势建模 PAGEREF _Toc404424460 \h 7 HYPERLINK \l _Toc404424461 2.1.1 基于3D的手势模型 PAGEREF _Toc404424461 \h 8 HYPERLINK \l _Toc404424462 2.1.2基于表观的手势模型 PAGEREF _Toc404424462 \h 9 HYPERLINK \l _Toc404424463 2.2 手势分割 PAGEREF _Toc404424463 \h 10 HYPERLINK \l _Toc404424464 2.3 手势分析 PAGEREF _Toc404424464 \h 10 HYPERLINK \l _Toc404424465 2.4 手势识别 PAGEREF _Toc404424465 \h 11 HYPERLINK \l _Toc404424466 第三章 方案设计 PAGEREF _Toc404424466 \h 13 HYPERLINK \l _Toc404424467 3.1 总体框架设计 PAGEREF _Toc404424467 \h 13 HYPERLINK \l _Toc404424468 3.2 图像获取及预处理 PAGEREF _Toc404424468 \h 14 HYPERLINK \l _Toc404424469 3.2.1视频采集和单帧分离 PAGEREF _Toc404424469 \h 14 HYPERLINK \l _Toc404424470 3.2.2 图像灰度化处理 PAGEREF _Toc404424470 \h 14 HYPERLINK \l _Toc404424471 3.2.3 图像平滑处理 PAGEREF _Toc404424471 \h 15 HYPERLINK \l _Toc404424472 3.