一种智能机器鼠跟踪与交互策略

针对一种智能机器鼠对目标生物鼠的跟踪与行为交互问题,利用智能机器鼠的双目立体视觉系统,对目标生物鼠进行跟踪与定位.引入基于Kalman滤波的改进Camshift算法,实现智能机器鼠对目标生物鼠的实时跟踪;设计基于SVM的智能机器鼠认知系统,实现系统对目标生物鼠的行为识别、行为分类和智能交互,从而提出一种基于仿生学的智能机器鼠跟踪与交互策略.实验结果表明,所提出的跟踪与交互策略能够实现智能机器鼠对目标生物鼠的跟踪与智能交互,从而证实了所提策略的可行性和有效性.该研究可以有效地为生物学家、神经科学家和脑科学研究者等提供研究平台和辅助研究工具.     

基于手形交互与掌纹识别的增强现实应用

针对现有增强现实系统交互方式的不足,提出并实现了一种基于手形交互与掌纹识别的增强现实应用.提出了一种用于快速识别手形轮廓及其运动轮廓的匹配方法.利用一种改进的快速蚁群聚类算法来获取掌形的中心,建立相关的渲染坐标系,从而精确注册虚拟物体.同时,针对个性化应用需求,提出了一种能够在增强现实系统中应用的Harris快速掌纹识别算法.实验表明,识别算法具有较好的跟踪精度和实时性,能够满足增强现实系统的应用要求.     

基于稳态视觉诱发电位的智能轮椅半自主导航控制

针对现有基于脑-机接口(BCI)控制的智能轮椅因交互不协调、识别准确率低、执行效率差而造成用户疲劳等问题,提出了一种人机协同智能控制方法,设计并实现了一种基于BCI与层级地图结合的智能轮椅半自主导航控制系统.首先根据实际需要构建栅格-拓扑-意图3级层级地图.然后采用基于典型相关性分析的1维卷积神经网络对人的意图进行识别分类,并通过BCI系统发送至导航控制部分.最后经融合决策给出控制指令实现智能轮椅的导航.实验中所提方法的平均准确率为91.576%,对脑电信号的识别准确率高,控制系统的稳定性好.结果表明该方法可灵活控制轮椅运动方向并按照人的控制意图无碰撞地到达目标地点.     

基于头部永磁跟踪的计算机虚拟实现技术

根据永磁体在三维空间的特定分布规律设计了一种基于永磁跟踪的残疾人计算机辅助系统——一种跟踪头部运动的装置。使用时将三轴磁场传感器置于人头部,实时地接收永磁体的磁场信号,采用磁场跟踪算法,得到三轴磁场传感器相对于永磁体的空间位置和姿势,进而得到人头部的运动方向和角度,并将这些方向和角度作为控制信号,控制屏幕上的鼠标动作,帮助操作者通过人机交互界面实现电脑屏幕鼠标控制。     

基于视频与语音的多通道游戏用户界面系统

设计和实现了一套基于视频和语音的多通道游戏用户界面系统，以增强计算机游戏的交互性和游戏用户的沉浸感．系统新创建并有效地整合了基于视频与语音两种交互通道，其中包含脸部模型重建、头部姿态估计、汉语语音识别三个模块，可快速实现个性化的游戏角色脸部模型，并允许游戏用户使用头部姿态和语音命令实时控制游戏角色和游戏进展．测试和应用结果表明：该系统适用于普通游戏用户和实际游戏环境．     

一个简单笔式交互系统的实现

以用户为中心的思想,引入笔交互风格,运用Fonseca和Jorge提出的模糊逻辑识别算法,采用了中科院软件所的笔式应用开发平台PenUI作为底层支撑,设计并实现了一个能识别基本几何图形和简单手势的交互式系统.所采用的识别算法是一种识别多笔画几何草图简单方法.它利用图形的暂时邻接关系和全局几何特征来识别一些简单的几何图形,其中有实线和虚线两种.     

将计算融入环境——认识无所不在的计算与智能环境

网络及多媒体技术的出现使计算机从实验室、办公室进入了人们的教育、娱乐和生活,但到目前为止,人机交互的方式仍未摆脱以计算机为中心的桌面计算的模式,计算机并没有充分地与人的生活环境融合在一起。无所不在计算技术的研究和探索将致力于突破这一瓶颈,使计算机更贴近我们的生活。 清华大学计算机系人机交互与媒体集成研究所徐光祐教授将阐述无所不在的计算时代的一个全新研究方向——智能环境。智能环境是一种嵌入了多种感知、计算设备的物理空间,能够根据上下文识别人的身体姿态、手势、语音等,进而判断出人的意图,以有效提高人们的工作和生活质量。本文提出的分布侍候式计算正是实现这种环境的一种途径。     

基于ARM的农药喷雾飞行器越界控制系统设计

针对当前的农药喷雾飞行器需要人时刻观察是否飞出农田边界这一情况,从机器视觉的角度出发,综合嵌入式、图像处理和测控等技术,设计了一种以ARM Contex-A8平台为核心的农药喷雾飞行器越界控制系统.首先,采用混合高斯模型算法进行目标检测,通过计算目标的形状描述符来获得形状特征并进行目标定位.然后,计算目标的质心位置同时结合运动方向来判断飞行器是否出界.最后,根据综合判断的结果,用无线模块控制农药喷雾飞行器的飞行方向.实验结果表明,该系统能够很好地识别到农药喷雾飞行器,并能精准定位和越界判断,实现了无人操控,提高了工作效率.     

基于情感交互的仿人头部机器人

本研究的目的是设计一台机器人,使它可以与人互动,并在日常生活中和常见的地方协助人类．为了 完成这些任务,机器人必须友好地显示出一些情感,表现出友好的特点和个性．依据仿生学,研制了一台仿人头部 机器人,建立了机器人的行为决策模型．该机器人具有人类的6 种基本面部表情,以及人脸检测、语音情感识别与 合成、情感行为决策等能力,能够通过机器视觉、语音交互、情感表达等方式与人进行有效的情感交互．     

一种红外多点触摸式双手交互技术

随着人机交互技术由以往的以计算机为中心向以用户为中心发展,新型交互方式成为近年来研究的热点.双手交互作为一种自然的人机交互形式,不但符合人的认知习惯和行为特征,而且能提高计算机输入的带宽.本文研究了一种红外多点触摸的定位技术,识别并描述了双手触摸式交互动作,并建立了双手触摸式交互模型,实验证明了这种交互技术比传统的鼠标操作更加自然直观,大大提高了人机交互的效率.