隨著虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展,自然的人機交互方式備受關(guān)注,手作為人與外界進行信息交互的重要器官已逐漸成為人機交互的重要研究對象,在虛擬裝配、虛擬訓練、體感游戲等領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用。其中創(chuàng)建與真實手比例一致的運動學模型是實現(xiàn)沉浸式交互的關(guān)鍵技術(shù),本文研究了利用計算機視覺初始化人手運動學模型的技術(shù)。本文詳細分析了人手生理學結(jié)構(gòu)以及關(guān)節(jié)運動特征并抽象出機構(gòu)運動簡圖,采用D-H參數(shù)法對該機構(gòu)模型進行運動學分析,從而建立虛擬手位姿參數(shù)化控制的基礎(chǔ),運用面向?qū)ο蠹夹g(shù)為個性化的人手運動學建模提供編程接口。研究了基于膚色模型的手勢分割方法,在YCbCr顏色空間下采用橢圓模型進行初步的膚色檢測,進一步采用圓形梯度進行膚色邊緣探測,從而填補空洞和膚色邊緣缺失,最終獲得更加準確細致的手勢分割效果。以五指張開的正面手勢圖像作為研究對象,通過自適應(yīng)腐蝕操作改進了手掌重心點的檢測算法,基于輪廓特征改進了指尖指根點的檢測算法。由特征點分割出包含紋線的手指ROI區(qū)域,依據(jù)灰度梯度在紋線處的變化特征定位出指節(jié)紋和掌紋主線,以此反映出關(guān)節(jié)位置及指骨比例從而實現(xiàn)無接觸式的個性化人手運動學建模。經(jīng)過多組實驗驗證,本文提出的基于計算機... 

【文章來源】：大連理工大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景與研究意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 數(shù)據(jù)采集方式的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 虛擬手建模技術(shù)的研究現(xiàn)狀
    1.3 本文研究內(nèi)容
    1.4 本文組織框架
    1.5 本章小結(jié)
2 人手運動學分析及建模技術(shù)
    2.1 人手生理結(jié)構(gòu)分析
    2.2 人手運動學分析
        2.2.1 一般手指的運動學方程
        2.2.2 拇指的運動學方程
    2.3 面向?qū)ο蠹夹g(shù)的人手建模
    2.4 本章小結(jié)
3 基于膚色模型的手勢分割
    3.1 手勢分割流程
    3.2 顏色空間分析
        3.2.1 常用顏色空間
        3.2.2 顏色空間的選擇
    3.3 圖像預處理
    3.4 膚色檢測
        3.4.1 典型的膚色模型
        3.4.2 基于橢圓模型的膚色檢測
    3.5 基于圓形梯度的膚色邊緣探測
    3.6 本章小結(jié)
4 特征點提取與紋線定位
    4.1 指節(jié)紋和掌紋主線的介紹
    4.2 特征點的提取
        4.2.1 手掌重心點的提取
        4.2.2 指尖點和指根點的提取
    4.3 ROI提取與紋線定位
        4.3.1 ROI提取
        4.3.2 紋線定位
    4.4 本章小結(jié)
5 模型的實例化及實驗結(jié)果
    5.1 人手運動學模型的實例化
    5.2 實驗結(jié)果及分析
    5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術(shù)論文情況
致謝



本文編號：3219812