發(fā)布時(shí)間：2017-04-08 11:15

  本文關(guān)鍵詞：基于Kinect的手勢(shì)識(shí)別技術(shù)及其在教學(xué)中的應(yīng)用，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，人機(jī)交互也經(jīng)過(guò)了命令行界面、圖形用戶(hù)界面，到自然用戶(hù)界面（NUI）的發(fā)展過(guò)程。自然用戶(hù)界面即用戶(hù)以自然的方式與計(jì)算機(jī)進(jìn)行交流如語(yǔ)音、觸控、手勢(shì)等。其中手勢(shì)是一種自然而直觀的人際交流模式.基于視覺(jué)的手勢(shì)識(shí)別是實(shí)現(xiàn)新一代人機(jī)交互所不可缺少的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。Kinect作為一個(gè)革命性的產(chǎn)品，正在提供一項(xiàng)全新的人機(jī)交互的方式[1]，使人機(jī)互動(dòng)的理念更加徹底的展現(xiàn)出來(lái)。它能夠捕捉、跟蹤以及解密人體的動(dòng)作，手勢(shì)以及聲音，而其在教學(xué)中的應(yīng)用以體感教學(xué)為主。本文通過(guò)利用Kinect進(jìn)行靜態(tài)手勢(shì)識(shí)別，和單手、雙手動(dòng)態(tài)手勢(shì)識(shí)別，以提供無(wú)接觸式互動(dòng)交互。并在此基礎(chǔ)上結(jié)合其他元素實(shí)現(xiàn)可應(yīng)用于教學(xué)的自然用戶(hù)界面。 本論文的工作主要有一下幾個(gè)方面。首先有定義一套簡(jiǎn)單易用的NUI接口，其目標(biāo)是使其更好的用于體感教學(xué)。其次利用Kinect提供的深度信息提取出手部，并利用邊界追蹤算法進(jìn)行指尖定位，從而實(shí)現(xiàn)靜態(tài)手勢(shì)識(shí)別。利用在語(yǔ)音識(shí)別上廣泛應(yīng)用的隱馬爾可夫模型(HMM)進(jìn)行動(dòng)態(tài)手勢(shì)識(shí)別，并在此基礎(chǔ)上提出運(yùn)用耦合隱馬爾可夫模型進(jìn)行動(dòng)態(tài)手勢(shì)識(shí)別，，從而可以同時(shí)識(shí)別單手以及雙手動(dòng)態(tài)手勢(shì)。在已有的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)手勢(shì)識(shí)別軟件，并將其應(yīng)用到教學(xué)之中。 本文的工作在動(dòng)態(tài)手勢(shì)識(shí)別相關(guān)研究中有所創(chuàng)新，具有重要應(yīng)用創(chuàng)新價(jià)值。同時(shí)對(duì)相關(guān)算法的研究也具有一定學(xué)術(shù)價(jià)值。本論文的工作也為后續(xù)的研究開(kāi)發(fā)工作打下了良好的基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：自然用戶(hù)界面 Kinect 手勢(shì)識(shí)別
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類(lèi)號(hào)】：TP391.41;G434
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-14
• 第一章 緒論14-24
• 1.1 自然用戶(hù)界面與體感教室14-16
• 1.1.1 自然用戶(hù)界面概述14-15
• 1.1.2 體感教室15-16
• 1.2 Kinect 體感技術(shù)簡(jiǎn)介16-18
• 1.2.1 Kinect 結(jié)構(gòu)16-17
• 1.2.2 Kincet 關(guān)鍵技術(shù)17-18
• 1.2.3 Kinect 不足之處18
• 1.3 研究背景與現(xiàn)狀18-21
• 1.3.1 手勢(shì)識(shí)別技術(shù)18-19
• 1.3.2 語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)19-20
• 1.3.3 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)20-21
• 1.4 論文的研究?jī)?nèi)容21-22
• 1.5 論文的主要成果22
• 1.6 論文的結(jié)構(gòu)22-23
• 1.7 本章小結(jié)23-24
• 第二章 手勢(shì)識(shí)別方法概述24-33
• 2.1 手勢(shì)識(shí)別概述24-28
• 2.1.1 基于觸摸屏的手勢(shì)識(shí)別24-25
• 2.1.2 基于數(shù)據(jù)手套的手勢(shì)識(shí)別25-27
• 2.1.3 基于視覺(jué)的手勢(shì)識(shí)別27-28
• 2.2 靜態(tài)手勢(shì)識(shí)別28-30
• 2.2.1 模板匹配28
• 2.2.2 基于手指檢測(cè)28-29
• 2.2.3 基于指尖檢測(cè)29-30
• 2.3 動(dòng)態(tài)手勢(shì)識(shí)別30-32
• 2.3.1 基于模板的方法31
• 2.3.2 基于語(yǔ)法的方法31-32
• 2.3.3 基于統(tǒng)計(jì)的方法32
• 2.4 本章小結(jié)32-33
• 第三章 基于 KINECT 的靜態(tài)手勢(shì)識(shí)別方法與實(shí)驗(yàn)33-39
• 3.1 KINECT 骨骼識(shí)別原理33-34
• 3.2 靜態(tài)手勢(shì)識(shí)別34-38
• 3.2.1 手勢(shì)分割34-36
• 3.2.2 運(yùn)用 Border-Following 算法識(shí)別圖像輪廓36-37
• 3.2.3 運(yùn)用 K-curvature 算法辨別指尖37
• 3.2.4 K-curvature 算法 K 參數(shù)的實(shí)驗(yàn)與分析37-38
• 3.3 本章小結(jié)38-39
• 第四章 基于 KINECT 的動(dòng)態(tài)手勢(shì)識(shí)別方法與實(shí)驗(yàn)39-61
• 4.1 動(dòng)態(tài)手勢(shì)識(shí)別的預(yù)處理39-51
• 4.1.1 手勢(shì)分割39
• 4.1.2 手勢(shì)檢測(cè)一般方法39-42
• 4.1.3 手勢(shì)檢測(cè)具體實(shí)現(xiàn)42-45
• 4.1.4 特征提取45-47
• 4.1.5 濾波47-48
• 4.1.6 時(shí)間序列的優(yōu)化48-49
• 4.1.7 掌、拳分類(lèi)器實(shí)驗(yàn)與分析49-51
• 4.2 基于隱馬爾可夫模型的手勢(shì)識(shí)別51-56
• 4.2.1 隱馬爾可夫的基本概念51-52
• 4.2.2 隱馬爾可夫的基本問(wèn)題52-54
• 4.2.3 隱馬爾可夫的基本算法54-56
• 4.3 基于耦合隱馬爾可夫的雙手動(dòng)態(tài)手勢(shì)識(shí)別56-59
• 4.3.1 耦合隱馬爾可夫的基本概念56-57
• 4.3.2 耦合隱馬爾可夫的實(shí)現(xiàn)57-59
• 4.3.3 雙手三維手勢(shì)實(shí)現(xiàn)的具體流程59
• 4.4 本章小結(jié)59-61
• 第五章 手勢(shì)識(shí)別軟件的具體實(shí)現(xiàn)及其在教學(xué)中的應(yīng)用61-72
• 5.1 手勢(shì)識(shí)別軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境與架構(gòu)61-62
• 5.1.1 軟件硬件開(kāi)發(fā)環(huán)境61
• 5.1.2 軟件主要架構(gòu)61-62
• 5.2 手勢(shì)識(shí)別軟件的實(shí)現(xiàn)62-68
• 5.2.1 基于指尖的靜態(tài)手勢(shì)識(shí)別的實(shí)現(xiàn)62-66
• 5.2.2 動(dòng)態(tài)手勢(shì)識(shí)別的實(shí)現(xiàn)66-68
• 5.3 手勢(shì)識(shí)別軟件在教學(xué)中的應(yīng)用68-71
• 5.3.1 基本手勢(shì)的定義69-70
• 5.3.2 幻燈片基本控制功能70-71
• 5.3.3 鼠標(biāo)功能71
• 5.3.4 其它應(yīng)用的操作與標(biāo)記功能71
• 5.4 本章小結(jié)71-72
• 第六章 總結(jié)與展望72-74
• 6.1 總結(jié)72
• 6.2 改進(jìn)以及展望72-74
• 參考文獻(xiàn)74-78
• 致謝78-79
• 附錄 179-82
• 攻讀碩士學(xué)位期間已發(fā)表或錄用的論文及參與的項(xiàng)目82

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 孫敏,陳秀萬(wàn),張飛舟,鄭宏偉;增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)地理信息系統(tǒng)[J];北京大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2004年06期

2 張艷麗;;界面的發(fā)展趨勢(shì)探究[J];今傳媒;2011年07期

3 常勇,何宗宜;戶(hù)外增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)及其在地下管網(wǎng)3維可視化中的應(yīng)用[J];測(cè)繪通報(bào);2005年11期

4 任海兵,祝遠(yuǎn)新,徐光

本文編號(hào)：292745