手指书写一种虚拟文字识别人机交互新方法.pdf

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1、第3期电子学报Voi.35No.32007年3月ACTAELECTRONICASINICAMarch2007手指书写：一种虚拟文字识别人机交互新方法金连文1，徐睿1，杨端端1，镇立新2，黄建成2（1.华南理工大学电子信息学院，广东广州510641；2.Motoroia中国研究中心，上海210002）摘要：本文提出了一种全新的手指书写虚拟文字识别系统，该系统利用摄像头捕捉人手指的运动轨迹，通过手指跟踪及检测算法，恢复出手指虚拟“书写”文字的二维图像数据（称之为虚拟文字），再进行识别输出.文中对单层函数连接神经网络进行改进并用

2、来进行高准确度的运动手指尖的预测及跟踪，给出了一种基于数学形态学及模板匹配的简单有效的手指检测方法，提出了基于运动手指跟踪的“虚拟文字”恢复方法.实验结果表明：系统方案可行，手指跟踪及检测准确率高，对手指“书写”的数字、英文等虚拟文字识别率能达到95%以上.关键词：手指书写；虚拟文字识别；字符识别；人机交互；手指跟踪中图分类号：TP391.41文献标识码：A文章编号：0372-2112（2007）03-0396-06FingerWriting：ANovelVirtualCharacterRecognitionHCIAppr

3、oach1，XURui1，YANGDuan-cuan1，ZHENLi-xin2，HUANGJian-cheng2JINLian-wen（1.CollegeofElectronicandInformationEngineering，SouthChinaUniuersityofTechnology，Guangzhou，Sichuan510641，China；2.ChinaResearchCenter，Motorola（China）ElectronicsLTD，Shanghai210002，China）Abstract：Avir

4、tualcharacterrecognitionsystembasedonfingertrackingisproposed.Bycapturingthefingermovementwithadigitalcameraandtrackingthefinger-tippositionautomatically，the2-Dcharacterimage（virtualcharactertrajectory）“writ-ten”byfinger-tipisreconstructedandrecognized.Amodifiedfl

5、atfunctionallinkneuralnetworkisusedtopredictandtrackthemovingpositionofthefinger-tip.Amathematicalmorphologyandtemplatematchingbasedfinger-tipdetectionapproachispro-posed，andanalgorithmtoreconstructandrecognizethevirtualcharacterisgiven.Experimentsshowthatthepropo

6、sedsystemworksverywellwithhighfingertrackinganddetectionaccuracy，andachievesmorethan95%accuracyrateforvirtualdigitalandEnglishlettersrecognition.Keywords：fingerwriting；virtualcharacterrecognition；characterrecognition；humanmachineinteraction；fingertiptracking方便、自然，

7、因此最近十年来受到了学术届的广泛重!引言［1~3，6］视，综述性的文献可参阅文献［1~3］及［6］.特别计算机软硬件技术及嵌入式高科技产品的飞速发地，利用手指运动信息或者手指形态来构造HCI技术近展对智能化人机交互接口（HumanComputerInteraction，十年来也已经有不少的尝试，归纳起来主要有如下几个HCI）技术提出了更新更高的要求.传统的人机交互方法［5，9~14］方面的应用：（1）手势语言识别，例如汉语手指字主要通过键盘、鼠标等设备来完成，但对移动电话、掌上母识别［9，12］、美国手势语言（ASL）［1

8、3］、中国手势语言电脑等许多设备而言，由于键盘大小和键的数量的限（CSL）［9，14］等；（2）手指鼠标：利用人手指来模拟鼠标功制，通过键盘等设备来进行人机交互（例如进行文字输能［8，15，16］；（3）利用基于视觉的手指来对虚拟物体进行入）显得效率不高，例如手机短信息业务的发展非常迅控制［17~20］