由于人機(jī)交互的方便性和強(qiáng)烈的表現(xiàn)力,手勢(shì)被廣泛應(yīng)用于手語(yǔ)和人機(jī)交互系統(tǒng)等非接觸式交互方法中。手勢(shì)表現(xiàn)出顯而易見(jiàn)的靈活性、直觀性和自然性,它也逐漸成為人機(jī)交互領(lǐng)域不可或缺的因素之一。此外,人機(jī)交互界面設(shè)計(jì)為手勢(shì)交互提供一個(gè)更加引人入勝的方式。如今社會(huì)已進(jìn)入信息化和智能化階段,廣泛的人機(jī)交互界面成為當(dāng)下的研究熱點(diǎn)。教育是社會(huì)發(fā)展的重要因素,將手勢(shì)用于教學(xué)中不僅可以減輕老師的壓力,而且能夠增強(qiáng)學(xué)生的沉浸感。本文以面向交互式的虛擬教學(xué)平臺(tái)為背景,以“上好一節(jié)立體幾何課”為最終目標(biāo),針對(duì)傳統(tǒng)手勢(shì)交互中由于手勢(shì)單一、識(shí)別方法等造成的識(shí)別率較低、交互性差、魯棒性較低等的問(wèn)題,提出了基于不同設(shè)備融合的多模態(tài)手勢(shì)識(shí)別新方法,建立基于虛擬教學(xué)的人機(jī)交互界面。本文的主要研究?jī)?nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)歸納如下:（1）提出了基于Hausdorff距離的動(dòng)態(tài)手勢(shì)識(shí)別算法;目前大多針對(duì)動(dòng)態(tài)手勢(shì)的識(shí)別方法較為單一,且普適性較差,為了提高基于可穿戴式設(shè)備的手勢(shì)識(shí)別正確率,本文使用數(shù)字手套獲取手勢(shì)過(guò)程中手指關(guān)節(jié)的角度變化數(shù)據(jù),通過(guò)擬合曲線并計(jì)算手勢(shì)之間的Hausdorff距離來(lái)進(jìn)行動(dòng)態(tài)手勢(shì)識(shí)別,將復(fù)雜的手勢(shì)識(shí)別轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)潔的距離計(jì)算。實(shí)... 

【文章來(lái)源】：濟(jì)南大學(xué)山東省

【文章頁(yè)數(shù)】：71 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

待識(shí)別的20種靜態(tài)手勢(shì)

教學(xué)場(chǎng)景完成面向手勢(shì)交互的立體幾何教學(xué)。2.2.1 動(dòng)靜手勢(shì)的采集本文面向交互式的虛擬教學(xué)界面進(jìn)行手勢(shì)識(shí)別算法的研究，使用一種可穿戴式設(shè)備——數(shù)據(jù)手套獲取手勢(shì)過(guò)程中各個(gè)手指關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)角度變化數(shù)據(jù)，并作為靜態(tài)手勢(shì)和動(dòng)態(tài)手勢(shì)的采集方式，本文將 20 種靜態(tài)手勢(shì)看做不同手部姿態(tài)處于近乎靜止?fàn)顟B(tài)的動(dòng)態(tài)手勢(shì)。在后續(xù)階段，相同的數(shù)據(jù)預(yù)處理過(guò)程將同時(shí)作用于靜態(tài)手勢(shì)和動(dòng)態(tài)手勢(shì)。圖 2.1為本文待識(shí)別的 20 種靜態(tài)手勢(shì)，圖 2.2 為本文待識(shí)別的 14 種動(dòng)態(tài)手勢(shì)。圖 2.1 待識(shí)別的 20 種靜態(tài)手勢(shì)

可通過(guò)數(shù)據(jù)手套間接地對(duì)虛擬場(chǎng)景下的對(duì)象。數(shù)據(jù)手套的出現(xiàn)無(wú)疑給虛擬現(xiàn)實(shí)交互系統(tǒng)提供了一種段。昂貴的高端數(shù)據(jù)手套還可以提供觸覺(jué)反饋，這是一種可以用作一種輸出設(shè)備。據(jù)手套如圖 2.3(a)所示，通過(guò)包括手掌和大臂、小臂在內(nèi)統(tǒng)，可以將佩戴者的動(dòng)作轉(zhuǎn)變成量化的數(shù)據(jù)或信號(hào)，并勢(shì)識(shí)別。本研究通過(guò)數(shù)據(jù)手套與計(jì)算機(jī)連接，使用 Axis BVH 格式的手勢(shì)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，針對(duì)所需的手指關(guān)節(jié)從中提別工作。本文將靜態(tài)手勢(shì)和動(dòng)態(tài)手勢(shì)看做由數(shù)據(jù)手套獲其序號(hào)與關(guān)節(jié)相對(duì)應(yīng)情況為，1-3：大拇指從下至上三個(gè)關(guān)節(jié)；7-9：中指從下至上三個(gè)關(guān)節(jié)；10-12：無(wú)名指從下下至上三個(gè)關(guān)節(jié)。實(shí)際分布如圖 2.3(b)所示。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]可穿戴移動(dòng)終端的多感官人機(jī)交互技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)[J]. 傅耀威,孟憲佳,王涌天.  科技中國(guó). 2017(07)
[2]連續(xù)交互空間下的混合手勢(shì)交互模型[J]. 劉杰,黃進(jìn),田豐,胡偉平,戴國(guó)忠,王宏安.  軟件學(xué)報(bào). 2017(08)
[3]基于自然手勢(shì)跟蹤的直接操作型三維人機(jī)交互范式[J]. 馮志全,楊波,徐濤,唐好魁,呂娜.  計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào). 2014(06)
[4]基于趨勢(shì)的時(shí)間序列相似性度量和聚類研究[J]. 肖瑞,劉國(guó)華.  計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2014(09)
[5]RGB-D圖像中手部樣本標(biāo)記與手勢(shì)識(shí)別[J]. 姚遠(yuǎn),張林劍,喬文豹.  計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)學(xué)報(bào). 2013(12)
[6]一種基于最大似然Hausdorff距離的手勢(shì)識(shí)別算法[J]. 何力,傅忠謙,顧理.  電子技術(shù). 2010(05)
[7]曲線形態(tài)相似性的定義與度量[J]. 江浩,褚衍東,郭麗峰.  云南民族大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2009(04)

碩士論文
[1]基于UNITY3D技術(shù)的VR展臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 褚晶瑩.吉林大學(xué) 2016
[2]融合表面肌電和運(yùn)動(dòng)傳感器信息的中國(guó)手語(yǔ)手勢(shì)識(shí)別技術(shù)研究[D]. 楊喜東.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2016



本文編號(hào)：3144203