基于单目摄像头的指尖检测算法和应用

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1、分类号ＴＰ３９Ｉ单位代码１１０１於Ｅ２０１３５３２０９２巧级研巧生学号：：公开參巧林大学硕女学化论文单术＃１位（）基于单目摄巧头的指尖检测算法和应用ｔｔｏｎＡｉＦｉｎｇｅｒｔｌｏｒｉ化ｍａｎｄＡｐｐｌｉｃａｔｏｎｉｐＤｅｅｃｉｇＢａｓｅｄｏｎＳｉｎｇｌｅＣａｍｅｒａ作者姓名：李隹慧专业：计算机应用巧术研究方向：團像处理与虚拟现实搪导教师：钟慧湘教授培养单位：计算折科学与技术学院２０１６年５月未经本论文作者的书面授权，化法收存和保管本论女书面版

2、本、电子版本的任何单位和个人，巧不得对本论文的全部或部分内容进行任何形式的复制、、修改、发行、出租改编等有碍作者。否则著作权的商业性使用（但纯学术性使巧不在此限），应承担侵权的法律责任。吉林大学硕±学位论文原创性声明，本人郑重声明：所呈交的硕±学位论文，是本人在指导教师的指导下。独立进行研巧工作所取得的成果除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究。做出重耍贡献的个人和集体，巧已在文中臥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

3、。学位论文作者签名：城《日期：年ｒ月２＾日基于单目摄像头的指尖检测算法和应用FingertipDetectionAlgorithmandApplicationBasedonSingleCamera作者姓名：李佳慧专业名称：计算机应用技术指导教师：钟慧湘教授学位类别：工学硕士答辩日期：2016年5月24日摘要摘要基于单目摄像头的指尖检测算法和应用计算机视觉的快速发展，使基于计算机视觉的人机交互技术也在随之进步。利用传统上的鼠标、键盘等物理输入媒体的人机交互方式已经不能够满足人们的需求。所以更快更便捷的人机交互方式成为

4、现今研究的主流课题，通过计算机视觉识别相关人体动作，并利用程序计算使计算机给出相应反馈动作这是人们想要得到的人机交互最终目的。利用手部动作来实现人机交互是目前为止最为方便可行的方法之一，基于计算机视觉的手势交互系统因此被提出，这项技术在体感游戏、智能家居等方面均有相关应用。指尖的检测是手指交互系统的关键所在，本文利用指尖位置检测实现对鼠标移动的控制。指尖检测的研究主要有二维和三维空间两个方向，当然三维空间因为采集数据种类比较丰富，判定条件增加，因此识别率也会较高，但是由于手部运动过程数据量较大，所以这种方法的实时性也会随之降低，

5、实用性与便捷性较差，所以本文研究重点放在二维单目视觉下的指尖检测上。指尖检测可划分为动态检测与静态检测两种，动态检测时要进行背景分割将作为手部的前景提取出来，因为均值背景消减法的实时性较好，固定镜头下的分割效果较好，所以在分离背景本文选用此方法。然后利用肤色判断作为分割条件，本文通过对比实验以及检测肤色聚集度两种形式确定肤色模型，选取YCbCr肤色模型用作肤色分割，但是由于判断肤色的像素阈值不能够自适应，所以仍然存在分割效果不好的情况，因此本文提出改进的圆形梯度算法，能够在分割不好的手形上设置种子点，利用相关条件来填补肤色检测后

6、的漏洞位置，更好的完成手部分割。经过形态学相关处理后，本文使用canny算子可以提取到圆润手部轮廓，为接下来的指尖准确检测做下良好的铺垫。接下来本文使用改进后能够自适应提取K值的指尖检测算法将指尖位置准确检测出来。并利用实验检测与对比，验证本文算法的有效性。最后利用检测出的指尖位置与鼠标信息相结合对鼠标进行操控，实现对算法的简单应用。关键词：计算机视觉，指尖检测，图像分割IAbstractAbstractFingertipDetectionAlgorithmandApplicationBasedonSingleCameraWit

7、htherapiddevelopmentofcomputervision,thehuman-computerinteractiontechnologybasedoncomputervisionisaccordinglyprogress.Byusingthetraditionalmouse,keyboardandotherphysicalinputmedia,humancomputerinteractionmodehasnotbeenabletomeettheneedsofpeople.Sothefasterandmoreconv

8、enientwayofhuman-computerinteractionbecomemainstreamtopicsofcurrentresearch,usingcomputervisiontoextracthumanaction,andusingprogram