基于手势识别的人机交互算法研究

随着人机交互技术的日益成熟,人机交互技术中的手势识别已成为计算机视觉领域的一个重要课题,而手势交互是人机交互中的一种重要方式。手势识别技术日益受到社会各界的广泛关注。虽然手势识别技术应用广泛,但是存在诸多困难与挑战,尤其是动态手势识别。动态手势的挑战主要来自不可预测的环境和手势识别特性,例如光照变化、与手势特征近似的背景区域干扰、目标遮挡等。基于此,研究了一种基于手势识别算法的人机交互系统。手势识别算法包括图像采集、二值化处理、质心计算、数据筛选和方向量化。     

基于视觉的动态手势识别概述

基于计算机视觉的动态手势识别是最直观、最自然的人机交互方式之一。简单回顾了手势识别技术的发展历程;从手势检测和分割、手势跟踪、特征提取和识别算法四个方面对动态手势进行阐述,梳理并归纳了几种代表性的算法,详细探讨了各算法的优缺点;介绍了动态手势识别的应用领域,并展望了今后的发展趋势。     

基于Kinect的手势识别算法研究及应用

手势识别技术是人机交互技术的重要研究内容。为了提高基于Kinect的手势识别性能,提出基于深度人手定位和hog特征的静态手势识别算法及基于改进HMMs的动态手势识别算法。静态手势识别算法首先通过Kinect的深度信息完成人手定位,而后在定位区域内提取基于梯度方向直方图的形状特征并利用级联Adaboost训练的手势模型,实现对静态手势的准确识别,在公开手势数据库中测试的实验结果表明提出的静态手势识别算法具有较高的识别率。动态手势识别算法首先通过Kinect获取手心轨迹并提取轨迹切线角度作为特征,利用改进的隐马尔科夫模型实现动态手势的判别,实验结果表明提出的动态手势识别算法相比于传统HMMs算法有效地排除了无效手势。此外利用提出的动静态手势识别算法有效地控制了模拟的数字电视。     

基于Kinect手势识别的应用与研究

为解决当前智能家居系统操作繁琐的问题,同时为获得更简单的控制方式,并增加用户的体验感受,研究了基于Kinect骨骼信息的手势识别技术,并将其融入至智能家居的人机交互系统中。在该系统中,用户可以自定义手势动作或语音实现家居设备的智能控制。使用了一种基于加权动态时间规整的模板匹配手势识别算法。通过Kinect的深度摄像头获取手势深度图像和骨骼图像数据,并采用加权动态时间规整算法进行识别。实验表明使用该算法实现手势识别是可行且有效的,且其最佳识别位置是在Kinect的正前方2～2.5m处,识别准确率达到96%左右。     

基于手势识别的人机交互发展研究

近年来手势识别技术的快速发展,基于手势识别技术的人机交互应用系统的建立使得人机交互的发展前景广阔.从手形、手势和手形手势的建模出发,介绍了模板匹配、特征提取、神经网络和隐马尔可夫模型4种手势识别的方法,并且综述了基于手势识别技术人机交互的发展,详细介绍了3类人机交互系统：漫游型系统、编辑型系统和操作型系统.     

基于Kinect的动态手势识别研究

针对人机交互领域中基于视觉的传统动态手势识别方法准确率不高、易受不同强度光照影响等问题,对动态手势识别方法进行了研究;首先利用Kinect传感器采集的深度图像对手势进行分割,并基于矩和链码进行手势质心与手势轨迹特征的计算,再利用动态时间规整算法进行手势轨迹特征识别,最后将识别结果传输给六足机器人进行人机交互实验,实现了动态手势对六足机器人的控制;实验结果证明:该方法识别准确率最高可达97%,且不易受光照影响,具有较强的鲁棒性,同时也满足了人机交互需求。     

适用于机器人视觉的手势识别系统

手势是一种高效的人机交互和设备控制的方式,基于视觉的手势识别是人机交互、模式识别等领域的一个富有挑战性的研究课题。文章提出并实现了一个可用于与机器人交互的静态手势检测和识别系统。该系统用摇动检测的方法定位人手;用基于现场采样得到的肤色模型进行手的分割;用简化并改进的CAMSHIFT算法对手势进行跟踪;最后用模式识别的方法提取简单特征进行识别。实验证明,该系统快速、稳定而有效。     

基于摄像头的近距手势识别系统的设计

随着电子技术的不断发展,人机交互方式也在得到转变,手势识别作为其中一项典型应用正吸引越来越多人的关注,本文即在嵌入式平台上通过相关算法实现了基本的手势动作识别。文中利用摄像头进行手势图像数据采集,采用STM32作为微处理器,对图像进行差影分割、噪声去除等处理,完成了近距离范围内对运动手势的实时定位和基本识别,并在此基础上对游戏俄罗斯方块进行了控制,实现了手势识别技术在人机交互中的应用,很好得体现出手势操作的便利性和全新用户体验。     

一种基于Mobilenet的轻量级卷积神经网络手势识别算法

随着机器设备的发展和广泛应用,人机交互（HumanComputerInteraction,HCI）已经融入生活。其中,手势交互作为人机交互中一种重要的方式,具有自然、直观、形象的优点。近年来,随着汽车的飞速发展,人们的生活与汽车产生了越来越紧密的关系。当前大多汽车只能采用方向盘进行控制,控制方法较单一,因此基于Mobilenet的汽车手势识别算法研究了一种更自然直观的手势交互方法。     

基于计算机视觉技术的手势识别方法

基于计算机视觉技术设计手势识别算法。采集手势图像并进行预处理,进行图像分割和特征提取,与已建立的手势模型库进行匹配,得到最终识别结果。实验证明该设计的手势识别系统能够识别基础的人机交互手势,识别准确率高,稳定性好。     

基于弹性图匹配的静态手势识别

手势识别已成为人机交互技术的关键之一.本文提出了基于弹性图匹配的静态手势识别算法.弹性图匹配的关键是Gabor函数参数的选择,本文通过分析Gabor函数特性,恰当地选择了Gabor函数的参数,并考虑手势的平移、旋转和大小,对1到9的数字手势进行了识别实验,结果表明本算法是可行的.     

一种基于Leap Motion的非参数RDP检测算法

随着计算机软硬件技术的进步和应用的普及,人机交互技术在博物馆领域中扮演着越来越重要的角色,并且受到了学术界和产业界的高度重视。尤其是Leap Motion体感控制器的出现,使人机交互的应用范围更加广泛与成熟,操作者可以通过非接触式的方式对设备进行操作,而无需使用触控屏、鼠标、键盘等外部设备,令人机交互方式更加友好、便捷。为了提高手势识别的准确性与实用性,提出一种基于Leap Motion的非参数RDP检测算法应用在手势识别中,并与Ramer-Douglas-Peucker(RDP)算法进行比较。实验证明使用非参数RDP检测算法可以有效地识别手势并且具有很好的自适应性。     

基于普通红外摄像机的手势识别

手势识别技术作为最有前景的一种自然人机交互模式已经成功应用于一些领域。可靠的手势识别技术多依赖特定的硬件实现,而这种自然交互模式的普及需要自然环境下基于普通摄像机的通用手势识别技术。研究了在普通摄像机下对各种复杂背景、不同光照条件的静态手势的分割和识别技术。首先采用一种邻域变换算法,克服不同光照强度对分割的影响,然后提出一种求最小平均Hausdorff距离区域的算法,克服不同手势形状、方向、尺度等对分割的干扰。手势分割实验结果证明提出的算法可以在各种复杂背景及不同光照条件下分割出手势区域,正确率达到99.8%。最后改进了序贯最小优化算法训练二叉树结构的支持向量机多分类器,对实验采集的各种自然条件下九类手势图像的平均识别率超过80%,证明了算法用作普通摄像机下通用人机交互模式的可行性。     

基于表观特征分析的手势识别及其应用

针对复杂背景下的手势识别容易受到环境干扰造成的识别困难问题,通过分析手势的表观特征,提出并实现了一种可用于自然人机交互的手势识别算法。该算法基于Kinect深度图像实现手势区域分割,然后提取手势手指弧度、指间弧度、手指数目等具有旋转缩放不变性的表观特征,运用最小距离法实现快速分类。并将该算法成功运用于实验室三指灵巧手平台,达到了理想的控制效果。实验表明该算法具有良好的鲁棒性,针对九种常用手势,平均识别率达到94.3%。     

基于多光源红外传感技术的手势识别系统

手势识别是一种有效的人机交互手段,针对识别算法复杂或适用范围窄等问题,设计一种基于多光源红外传感技术的手势识别系统。首先获取手势动作数据,然后结合不同手势的运动特征,采用区间概率算法识别手势类型,最终完成动作指令输出。通过实验对常见6种手势进行识别,平均识别率达93.67%。该系统操作简单、成本低,可用于多种智能交互场合。     

基于视觉的动态手势识别

采用隐马尔可夫模型（Hidden Markov Model）算法的缺点，采用纠错算法对其修正，提高了识别率。了对机器人控制的目的，优化了人机交互的接口。训练并识别手势样本，针对HMM的经典训练算法Baum-Welch将识别结果应用于“基于Internet远程机器人控制”项目，达到了对机器人控制的目的，优化了人机交互的接口。     

Android智能手机自适应手势识别方法

随着触摸屏技术的快速发展,智能手机的手势操作成为主要的人机交互方式.通过分析android平台的手势识别原理,指出其采样引起的特征丢失导致识别准确率不高以及识别速度偏慢等问题,提出基于向量的手势识别方法.谊方法规定八个方向,对触屏输入的手势进行取样并构造得到的方向序列,应用动态时间规整算法进行识别.该方法能够根据手势的方向特征达到对手势的快速筛选,与原有的基于坐标点距离的识别算法相结合,形成更加快速精确的自适应识别方法.实验证明,本文提出的自适应方法将手势识别速度提高近一倍,并进一步提高了识别的精确度,在智能移动设备上具有广泛的应用前景.     

一种简单的人机交互手势识别算法

提出了一种简单的人机交互中的手势识别算法,该算法基于模仿人眼的双摄像头,根据双摄像头获取的视频流,通过该算法即可识别出运动手势的十个运动方向.算法所需内存空间小,运行速度快,可以作为一个很好的功能模块嵌入在其他的人机交互系统中.     

应用交叉覆盖算法实现静态手势识别

静态手势识别是实现人机交互的前提和基础,多数手势识别采用模板匹配或人工神经网络算法。基于交叉覆盖算法的手势识别,首先通过摄像头采集到的手势图像经过灰度变换、平滑、二值化等预处理,在训练阶段,用交叉覆盖算法对二值化手势图像进行训练以得到手势分类,最后在测试集上进行手势识别。实验结果表明,由于该算法避免了优化过程中所需的巨大运算量,且允许分类目标在一定范围内的动态变化,手势识别的准确率得到有效提高。     

基于手势识别的智能家居人机交互系统设计

提出一种基于手势识别的智能家居人机交互系统设计,是一种为改善传统智能家居系统中人机交互提出的全新解决方案。利用ST公司的多自由度MEMS传感器平台来获取操作者的手势、体态等特征与控制器进行命令交互,结合近年来高速发展的摄像头视频处理技术、短距无线通信技术,搭建起一个人机交互友好的智能家居感知控制系统。所包含的设计领域有运动采集、模式识别、图像采集与处理、基于STM32的嵌入式软硬件开发等。完成了实验测试,进行了数据分析,结果表明该方案利用简单直观体态控制实现了一种全新的智能家居交互控制方式。