动态手势识别技术研究与实现

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1、分类号学号M200971838学校代码10487密级硕士学位论文动态手势识别技术研究与实现学位申请人：黄季冬学科专业：系统分析与集成指导教师：潘林强教授答辩日期：2012年5月29日AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofScienceVision-basedGestureRecognizerforNaturalHuman-ComputerInteractionCandidate：HUANGJidongMajor：SystemAna

2、lysisandIntegrationSupervisor：Prof.PANLinqiangHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan430074,P.R.ChinaMay,2012独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到，本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日

3、学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在_____年解密后适用本授权书。不保密□。（请在以上方框内打―√‖）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月华中科技大学硕士学位论文摘要目前人机交互技术（HumanComputerInteraction，HCI）已经成为制约计

4、算机应用和发展的主要障碍。崭新的交互方式，比如利用的人的各种感觉和动作与计算机环境进行交互，将大大提高交互的自然度和效率。手势作为最常用的人与人的交流手段之一，在人和计算机交互领域也得到了越来越广泛的关注和发展。从我们使用的智能手机到带动作识别的高级游戏机，手势识别扮演着越来越重要的角色。传统的基于光学摄像头的手势识别技术，受到背景噪声，场景照度等因素的限制，在这些全新的人机交互环境中受到了极大的冲击。如何寻找一种更为普适的方式来识别人的手势，如何使得现有程序支持手势操作，是当今人机交互领域的一大热点和难点。本研究从带深度信息的RGB数据源

5、入手，基于Kinect传感器，提出一种性能较好的复杂环境下手势识别方法，并基于WPF（WindowsPresentationFoundation）设计了一套软件机制，能快速开发出支持动态手势的WPF程序。具体研究工作包括以下几个方面：(1)结合Kinect的工作原理，以及对软件的操作需求设计了一组自然交互的手势，包括激活，翻页，放大缩小，悬停和前推五个基本手势，涵盖了大部分应用程序的需求，并设定了一套灵活的手势识别机制，具有高度的灵活性。(2)改进了DTW（DynamicTimeWarping）算法，并将其用于三维场景的动态手势识别。作者结

6、合图像识别的实际场景，和前人在语音识别方面的类似研究。对DTW进行了优化，使其具有较高的准确率和运行效率。(3)设计并实现了一套基于WPF的自然人机交互系统。通过设计一套精致的事件路由机制，并对WPF控件和UI元素进行重写，让C#编写的DTW手势识别器能够用于WPF程序。从而使得界面元素WPF程序能支持来自传感器的手势交互事件。并通过设计焦点机制能够支持多个元素以多个手势进行交互。这对手势识别技术的应用和自然人机交互的普及都是很有意义的。关键词：人机交互手势识别动态时间规整1华中科技大学硕士学位论文AbstractThetraditiona

7、lGUItechnologysuchasthemouseandkeyboardnolongerdominatethefrontiersofhuman-computerinteraction.Human-computerinteractionismovinginamoreharmoniousway.Newinteractivewaysusepeople'sfeelingsandactionstointeractwiththecomputersystems,whichwillgreatlyimprovetheinteractionofnatur

8、alandefficiency.Gestures,asoneofthemostcommonlyusedmeansofcommunicationfrompersontoperson