基于手势识别的幻灯片控制系统设计的设计论文正文

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1、.1绪论近年来，随着计算机性能的逐步提高和各领域对计算机使用的不断深入，人与计算机的交互活动越来越成为人们日常生活中的一个重要组成部分。而手势交互作为一种新的人机交互方式被越来越多地采用，特别是基于视觉的手势交互，由于其简单、自然、直观等特性已成为手势交互的重要方式之一。人的手势作为人们日常生活中最广泛使用的一种交流方式,手势识别的研究受到了越来越广泛的关注,然而由于手势本身具有的多样性、多义性,以及时间和空间上的差异性等特点,加之人手是复杂的变形体以及视觉本身的不适定性,使手势识别成为一个具有挑战性的多学科交义的研究课题。本论文就是主要围绕手势识别展开，针对手势识别和简单的幻灯片控制系统相结

2、合，及在人机交互中的应用而加以论述。1.1课题背景及意义本课题来源于国家973计划项目“混合现实的理论和方法”子课题“虚实混合环境的驱动引擎技术与系统”（编号：2009CB320805）。随着计算机技术的迅猛发展，全世界进入了一个计算机时代。而这一时代的显著特点之一就是提供了一种新型的交互方式，即人机交互（Human-ComputerInteraction）。这一新型交互方式的发展经历了分别由键盘和鼠标为主要工具的界面，虽然至今仍是以使用键盘和鼠标为主，但其使用过程中暴露出来的不便捷、不自然，在很大程度上限制了人机交互的进一步发展。所以，为了使计算机朝着高性能、高智能和高可靠性方面发展，我们需

3、要更深度的研究人机交互活动。近几年，随着计算机技术的迅猛发展，研究自然和谐的人机交互技术(HCI)变得异常活跃，同时也取得了可喜的成就。基于手势识别的交互活动在自然性和易用性上有其独特的优势，这也是该类交互方式成为研究热点的重要原因。而在手势识别中，因手势输入方式的不同也可分为诸多类，其中，以基于视觉的手势识别最为简易且有代表性。所以，如何基于视觉信息对手势进行识别是近来研究人员的关注所在。手势，是一种普通的肢体语言，指人手或手臂有目的或有意义的运动-..。作为一种非常重要的交流方式，它不仅是对于口语的补充，其本身也是人类语言发展过程的一部分。也因此，手势在很多方面都有着十分重要的应用。特别是

4、虚拟现实技术的发展，更进一步促进了手势识别的研究。虚拟现实技术作为一种新的人际交互技术，是指利用计算机技术生成虚拟的声音、图像等构成虚拟环境，刺激用户的感官，同时向用户提供三维输入技术，使用户能以日常生活的经验、技能与虚拟环境进行交互。此外，随着多媒体技术的发展、计算机性能的不断提高，计算机己经具备了处理语音、图形、图像和文字等多种通信媒体的能力，从计算机到用户的通信带宽得到了进一步的提高。所以，未来计算机的发展方向必然是研究新的输入方式，进一步扩大通信带宽，提高计算机的性能，使用户更便捷的与计算机进行交互活动。其中手势识别技术是一种重要的研究内容，以手指的具体形态来标识的手势识别系统已经开始

5、应用在诸多领域。当然，由于研究难度的限制，目前还有很大的空间可以研究。1.2国内外研究现状基于手势识别的幻灯片控制系统是一个由众多需求引导、涉及多项技术难点、学科综合性强的课题。它不仅包括难点问题的研究，且需要把研究成果在平台上直接表现出来，还涉及到具体的实验验证，所以，研究的综合性很强。从目前的研究背景来看，诸多权威期刊杂志和会议不断涌现出研究相关知识的论文和新的解决方案。1.2.1现状综述手势识别的研究目的就是设计实现能够识别人的特定的手势，并以此来传递信息或控制设备的系统。手势识别的研究已经有四十多年的历史。最早的手势识别研究，是基于笔或鼠标之类的二维输入设备的书写识别。书写也可以看作是

6、一种手势，因为书写其实就是手在二维平面上的手势。尤其在线书写(也称动态书写)识别和动态手势识别是同一问题，都是分析时空运动轨迹。而研究动态手势识别就是针对人拿着激光笔在白板上书写形成的手势进行的。严格意义的手势识别开始于基于跟踪器的手势识别，即通过在手上放置传感器，利用传感器传回的数据来进行的手势识别。典型的装置是数据手套，这种方式能够获得手势的精确数据，对手势做准确地分析。尽管这种基于被动感知方式的手势识别在特定应用场合也能够得到有效的使用，但是由于它的侵犯性和操作复杂性，很难在实际中被广泛使用。所以，研究人员开始-..逐渐关注主动感知方式的基于视觉的手势识别。基于视觉的手势识别，是指对视频

7、采集设备拍摄到的包含手势的图像序列采用计算机视觉技术来处理，最终识别手势。基于视觉的手势识别在1992年左右才出现，因为这时才有了彩色视频采集设备，可以用来实时拍摄手势图像序列。在这之后，基于视觉的手势识别便得到了广泛地关注，研究人员对基于视觉的手势识别做了深入地研究。由于人手变形复杂，手势具有多样性和多义性，视觉问题本身存在各种困难，这些使得研究基于视觉的手势识别极富挑战性。研究人员一开始通过在