【摘要】：隨著人口老齡化和殘疾人士數(shù)量增加,人們對(duì)代步工具的需求日益增加,智能輪椅逐漸成為社會(huì)和科研機(jī)構(gòu)關(guān)注的焦點(diǎn)。智能輪椅作為一種針對(duì)老年人、殘疾人的輔助醫(yī)療設(shè)備,具有搖桿控制,肢體控制,導(dǎo)航,避障,康復(fù)等功能。搖桿控制作為傳統(tǒng)的輪椅交互方式,擁有良好的控制性能,但對(duì)于肢體運(yùn)動(dòng)不便或肌無(wú)力患者來(lái)說(shuō),搖桿控制方式受到了很大的制約。為使用戶更加方便、自然的控制輪椅,本文提出一種利用三維指尖信息的交互方法,實(shí)現(xiàn)無(wú)接觸輪椅控制。本文在指尖識(shí)別的基礎(chǔ)上,將三維指尖信息用于智能輪椅人機(jī)交互系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)無(wú)接觸智能輪椅控制。首先,利用手部可能出現(xiàn)的空間范圍先驗(yàn)信息結(jié)合膚色特征在點(diǎn)云數(shù)據(jù)中檢測(cè)手部區(qū)域,其中顏色區(qū)域增長(zhǎng)后利用點(diǎn)云簇的RGB分量均值實(shí)現(xiàn)快速手部檢測(cè)。然后,利用三維凸包算法提取手部輪廓,生成指尖候選點(diǎn),在此基礎(chǔ)上利用改進(jìn)的三維K曲率算法完成指尖點(diǎn)實(shí)時(shí)提取。之后,指尖點(diǎn)信息被用于智能輪椅交互控制,實(shí)現(xiàn)模式設(shè)置、運(yùn)動(dòng)控制等主要功能。本文設(shè)計(jì)兩組實(shí)驗(yàn):一、對(duì)比傳統(tǒng)方法,并驗(yàn)證指尖提取的精度和魯棒性;二、驗(yàn)證指尖控制效果。前者在不同背景、光照等條件下,測(cè)試對(duì)不同手形的檢測(cè)效果,常用手形1的識(shí)別率能夠達(dá)到94%,優(yōu)于傳統(tǒng)方法。后者捕捉控制過(guò)程中完整的指尖點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡,通過(guò)指尖點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡判定手勢(shì)動(dòng)作,利用手勢(shì)動(dòng)作發(fā)送控制指令,實(shí)現(xiàn)輪椅實(shí)時(shí)控制。
【學(xué)位授予單位】：南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TH789;TP391.41

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2605398