基于机器视觉的三维手势交互技术研究

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1、电子科技大学UNIVERSITYOFELECTRONICSCIENCEANDTECHNOLOGYOFCHINA硕士学位论文MASTERTHESIS论文题目基于机器视觉的三维手势交互技术研究学科专业模式识别与智能系统学号201121070524作者姓名孙琴指导教师康波副教授 分类号密级注1UDC学位论文基于机器视觉的三维手势交互技术研究（题名和副题名）孙琴（作者姓名）指导教师康波副教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别工学硕士学科专业模式识别与智能系统提交论文日期2014.04.10论文答辩日期2014.5.19学位授予单

2、位和日期答辩委员会主席评阅人电子科技大学2014年06月30日注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。 THESTUDYOFVISION-BASED3DHANDGESTUREINTERACTIONAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:PatternRecognitionandIntelligentSystemsAuthor:Advisor:School:SunQinAssociateProfessorKangBoSch

3、oolofAutomationEngineering 独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名：日期：年月日论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅

4、和借阅。本人授权电子科技大学可以将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、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）作者签名：导师签名：日期：年月日 摘要摘要体感技术的诞生与应用是人机交互领域的一次新的革命，随之而来的是全新的三维交互方式以及各种创新型人机交互应用。微软推出Kinect体感摄像机后，在学术界引起了很大的反响，使得基于深度信息的人机交互技术成为了学术界研究的热点。本文对基于Kinect的三维动态手势交互技术进行了研究，主要内容如下：1）提出了用于三维动态手势识别的多

5、维加权DTW算法论文以Kinect骨骼数据为基础，跟踪了其中的6个关节点，因此对于每一个手势可以得到一个多维时间序列，考虑到动态时间规整算法及现有一些改进算法在处理多维时间序列对齐问题上的不足，提出了多维加权DTW算法，它的主要思想是在规整过程中，把每个时间点获得的多维特征向量作为一个基本单元进行处理，并把维数加权和特征加权引入到DTW代价矩阵的求解中。实验结果表明，对于本文设计的一系列三维动态手势，多维加权DTW算法明显比DTW算法以及现有的一些基于DTW的改进算法的识别率更高，实时性更好。2）研发了一种集录制、管理和识别功能于一体的三

6、维动态手势交互系统论文研发的手势交互系统，可以对手势模版进行增加、修改、删除等操作，同时能为每个手势指定一个控制命令，去操作带有快捷键的Windows软件。该系统使用简单方便，可扩展性强。3）开发了基于手势交互的图片浏览软件作为应用示例，论文开发了基于手势交互的简易图像浏览软件，目的是借助于Kinect体感摄像机让用户得到虚拟触摸的体验，通过手势交互实现对图片的隔空操作。经测试表明该系统可以满足人机交互中所需的实时性和鲁棒性，同时交互手势的设计也基本符合用户预期。关键词：动态手势识别，动态时间规整算法，人机交互I ABSTRACTABST

7、RACTThebirthanduseofMotionSensingtechnologyisanewrevolutioninthehuman-computerinteractionfield,followedbyagenuinelynewwayforacomputertomakesomesenseoftheworldarounditandvariousinnovativeHCIapplications.SincethelaunchoftheMircosoftKinect,ithasevokedgreatrepercussionsinacad

8、emiaandmakes3DHumanComputerInteractionbecomesanactiveareaofresearch.Inthispaper,the3Ddynamicgest