發(fā)布時(shí)間：2017-09-13 18:51

  本文關(guān)鍵詞：基于微型投影及視覺感知的虛擬鍵盤技術(shù)研究

  更多相關(guān)文章： 計(jì)算機(jī)視覺 人機(jī)交互 虛擬鍵盤 鍵位獲取 指尖檢測(cè) 按鍵解析

【摘要】：自從歷史上第一臺(tái)計(jì)算機(jī)誕生以來，人類從未停止探索與計(jì)算機(jī)的交互方式。傳統(tǒng)的人機(jī)交互設(shè)備如鼠標(biāo)、鍵盤、麥克風(fēng)、傳感器等對(duì)用戶有一定的使用要求，不易于攜帶裝配，嚴(yán)重影響用戶體驗(yàn)，甚至一些精細(xì)的設(shè)備價(jià)格非常昂貴�；谟�(jì)算機(jī)視覺的人機(jī)交互技術(shù)近年來發(fā)展迅速，，為研發(fā)更加優(yōu)越的用戶體驗(yàn)帶來了一種新的思路，而投影儀和相機(jī)是用于該類人機(jī)交互系統(tǒng)的主要設(shè)備。 本課題對(duì)虛擬鍵盤鍵位和用戶指尖位置的獲取方法進(jìn)行了深入的研究，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于微型投影儀及視覺感知的虛擬鍵盤撥號(hào)系統(tǒng)。系統(tǒng)綜合響應(yīng)比、準(zhǔn)確性、效率以及性價(jià)比等多方面的考慮，選擇了微型投影儀、CCD相機(jī)、鏡頭、圖像采集卡等硬件設(shè)備，并采用微軟公司研發(fā)的Visual Studio2010開發(fā)工具作為系統(tǒng)軟件的運(yùn)行環(huán)境。 基于微型投影及視覺感知的虛擬鍵盤撥號(hào)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)由微型投影儀在場(chǎng)景中投射出計(jì)算機(jī)傳輸?shù)奶摂M鍵盤撥號(hào)圖像，相機(jī)實(shí)時(shí)采集圖像數(shù)據(jù)，利用Zhang二維平面標(biāo)定法對(duì)采集的虛擬鍵盤撥號(hào)圖像進(jìn)行畸變矯正，并提取出虛擬鍵盤鍵位和用戶指尖位置，最后解析用戶撥號(hào)操作。本文主要工作和成果如下： 1、提出了一種基于區(qū)域生長(zhǎng)法獲取虛擬鍵盤鍵位的方法。先采用背景建模、圖像預(yù)處理、閾值分割等方法分離出鍵位區(qū)域，再根據(jù)虛擬鍵盤5行3列的鍵位布局特點(diǎn)，采用改進(jìn)的區(qū)域生長(zhǎng)法提取出鍵位的平面坐標(biāo)。 2、提出了一種基于最大類間方差法的用戶指尖位置獲取方法。系統(tǒng)先建立背景差分模型并利用基于最大類間方差法分割出手指區(qū)域，再利用指尖檢測(cè)方法提取出用戶指尖位置，同時(shí)采用指尖軌跡跟蹤方法跟蹤用戶手指移動(dòng)。為了解決環(huán)境光照浮動(dòng)帶來的指尖誤檢問題，本系統(tǒng)提出了一種自適應(yīng)背景更新算法。 3、建立按鍵操作模型，根據(jù)用戶指尖位置與虛擬鍵盤鍵位解析用戶操作，實(shí)現(xiàn)了基于微型投影及視覺感知的虛擬鍵盤撥號(hào)系統(tǒng)。并從多線程、雙緩沖、軟件架構(gòu)、模塊化等角度對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，有效地提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和運(yùn)行效率。 本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、所用硬件設(shè)備體積小、成本低廉。實(shí)驗(yàn)表明，系統(tǒng)運(yùn)行效率高、魯棒性好、算法適用性廣，按鍵反應(yīng)性能良好，能夠快速、準(zhǔn)確地響應(yīng)用戶按鍵操作，具有一定的理論研究?jī)r(jià)值和實(shí)踐意義。
【關(guān)鍵詞】：計(jì)算機(jī)視覺 人機(jī)交互 虛擬鍵盤 鍵位獲取 指尖檢測(cè) 按鍵解析
【學(xué)位授予單位】：杭州電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TP334.23;TP391.41
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-17
• 1.1 課題研究背景10-11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀11-14
• 1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀14
• 1.3 選題的價(jià)值和意義14-15
• 1.4 課題的主要工作15-17
• 第二章 虛擬鍵盤撥號(hào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)17-23
• 2.1 系統(tǒng)參考準(zhǔn)則17
• 2.2 系統(tǒng)硬件平臺(tái)概述17-21
• 2.2.1 微型投影儀18-19
• 2.2.2 圖像采集模塊19-21
• 2.2.2.1 相機(jī)19-20
• 2.2.2.2 鏡頭20-21
• 2.2.2.3 圖像采集卡21
• 2.3 系統(tǒng)軟件平臺(tái)21-22
• 2.4 本章小結(jié)22-23
• 第三章 虛擬鍵盤撥號(hào)系統(tǒng)相機(jī)標(biāo)定23-31
• 3.1 相機(jī)標(biāo)定的基本原理23-27
• 3.1.1 相機(jī)成像模型23
• 3.1.2 坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換23-25
• 3.1.3 相機(jī)畸變25-27
• 3.2 相機(jī)標(biāo)定方法27-29
• 3.3 實(shí)驗(yàn)分析29-30
• 3.4 本章小結(jié)30-31
• 第四章 基于區(qū)域生長(zhǎng)法的鍵位獲取方法31-41
• 4.1 虛擬鍵盤撥號(hào)圖像預(yù)處理31-33
• 4.1.1 虛擬鍵盤撥號(hào)圖像灰度化31-32
• 4.1.2 背景圖像建模32
• 4.1.3 虛擬鍵盤撥號(hào)圖像噪聲抑制32-33
• 4.2 閾值分割虛擬鍵盤鍵位33-35
• 4.3 形態(tài)學(xué)方法處理圖像35
• 4.4 區(qū)域生長(zhǎng)法尋找虛擬鍵盤鍵位35-37
• 4.5 實(shí)驗(yàn)效果與分析37-40
• 4.6 本章小結(jié)40-41
• 第五章 基于最大類間方差法的指尖檢測(cè)方法41-53
• 5.1 指尖檢測(cè)背景模型41-42
• 5.2 最大類間方差法分割前景圖像42-44
• 5.3 用戶指尖檢測(cè)44-45
• 5.4 虛擬鍵盤背景更新45-46
• 5.5 指尖軌跡遍歷跟蹤46
• 5.6 實(shí)驗(yàn)效果與分析46-52
• 5.7 本章小結(jié)52-53
• 第六章 虛擬鍵盤撥號(hào)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)53-58
• 6.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)53-54
• 6.2 按鍵位置解析54-55
• 6.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析55-57
• 6.4 本章小結(jié)57-58
• 第七章 總結(jié)與展望58-60
• 7.1 總結(jié)58-59
• 7.2 展望59-60
• 致謝60-61
• 參考文獻(xiàn)61-64
• 附錄64-65
• 詳細(xì)摘要65-68

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

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本文編號(hào)：845281