基于虚拟现实技术的交互式界面设计系统

为了提升使用者与系统界面间的交互性与视觉体验感,设计了基于虚拟现实技术的交互式界面设计系统.首先对图像进行滤波、分割与配准等预处理,实现界面物品图像三维重建,达到物品三维空间可视化目的 ;然后以人机交互功能为基础,通过设定条件与模型获取的视景图像构建完整界面;最后通过触摸手势与笔画手势实现界面与使用者之间的交互功能.实...     

基于多点触摸的互动演示系统

多点触摸作为人机交互的一种模式,已经被越来越多的人所熟悉并使用。针对展会演示的互动需求以及设计行业的应用需求,本文提出了一种基于FTIR的多点触摸交互演示系统,做到了低成本、高精度,同时兼容图片、视频并且支持多人手写画板功能,同时与操作系统无缝结合,适用于各种展会场合与设计平台。     

基于视觉技术的三维指尖跟踪算法

基于手势的实时人机交互(HCI)在虚拟现实领域有着重要的理论和应用价值.通过双目摄像头,使用立体视觉技术可以实现指尖在三维空间的跟踪定位,进而实现指尖和虚拟空间三维物体的实时交互.这种技术可以实现三维鼠标以及用于虚实交互的三维游戏中.提出一种阈值结合混合多高斯的BGS算法,用它来得到手的区域,然后通过手轮廓K向量和手中心到指尖的距离判定指尖位置,再利用标记对摄像机进行标定,根据标定参数和两个图像中得到的指尖位置,重建指尖点三维坐标,最后在三维空间实施Kalman滤波来平滑指尖点轨迹并预测前景分割的范围.实验结果表明算法是有效的.     

基于W77E58单片机的液晶触摸屏人机界面设计

该文介绍了一种在单片机控制的液晶触摸屏上实现友好人机交互的方法.其中,硬件平台以高性能单片机W77E58、液晶控制器RA8835和触摸控制器ADS7843为核心器件进行构建,软件部分基于模块化设计思想,采用C51语言进行编程,通过设置结构体变量、模拟SPI时序实现了多级菜单显示及其触摸功能.该触摸屏已在脉冲涡流数据采集系统中用作人机接口,可实现相关参数设置及状态显示,保证了系统具有良好的人机交互性.     

基于MK60DN512ZVLQ10纯电动汽车BMS上位机模块设计与实现

为了满足日益增多的纯电动汽车电池管理系统上位机功能的需要,增强更好的人机互动体验,设计并实现了一种基于MK60DN512ZVLQ10为主控制器的电池管理系统上位机模块。该模块利用串口HMI触摸屏显示BMS下位机采集数据,设计了电池单体、电池组、故障诊断与报警的界面,同时通过显示屏触摸热区控制BMS对动力电池的充放电管理及电池状态参数阈值的设定。制定了CAN总线数据传输协议,在主控制器和下位机之间通过CAN总线进行数据交互。通过充放电过程的实际测试,该模块运行稳定,人机交互功能优越,具有良好的应用前景。     

基于激光笔的远程人机交互技术

当今投影仪已经广泛地应用于教学和会议之中，可是，传统的基于键盘和鼠标的人机交互仍然将演讲者限制在计算机设备旁边，从而给演讲者带来了不便．为解决此问题，提出了一种新的基于激光笔的远程人机交互系统．该系统只需要添加一个摄像机和视频采集卡就可以实现远程的人机交互，即在进行交互时，首先用一个摄像机实时拍摄投影屏，然后在得到的图中，检测激光点区域，并且跟踪识别它的轨迹，再将识别的结果作为用户输入，提供给计算机系统．与以往的类似系统相比，该系统的新颖之处有：在使用前即可训练出关于环境和激光点的特征，以用于增强系统的适应性；由于可通过融合多种信息(比如颜色、运动以及形状信息)来检测激光点，因而增强了系统的鲁棒性．实验结果表明，该系统具有较强的可用性(鲁棒性)和适应性．     

可变形灾难救援机器人控制站系统的设计与实现

针对灾难救援应用领域具体需求,提出了控制站系统的设计原则.基于人机交互技术,设计了可变形灾难救援机器人控制站系统,该系统具有感知信息完整、操控灵活、界面友好、交互性强等特点.通过灾难救援模拟环境进行实验,验证丁该控制站系统可以实现机器人在复杂环境中的运动控制、多通道信息交互等功能,在灾难救援等领域具有可行性及有效性.     

基于传感应用的智能跑步机控制系统

在传统跑步机的基础上实现跑步机的智能化、数字化和友好的人机交互,给出了一种基于嵌入式多传感器技术的智能型数字化跑步机控制系统.该系统除了能够对跑步机速度、坡度、运动状态等基本功能进行稳定的控制外,还具有按键控制、语音控制、整合式触摸控制、电视多媒体信号采集、处理、显示等人机交互控制功能,更是具有智能感知、智能化安伞保护...     

空间增强现实中的人机交互技术综述

空间增强现实是增强现实的三大形式之一,它利用投影等方式在物理空间中增强显示虚拟内容.在空间增强现实系统中,用户可以在物理空间与虚拟内容交互,具有良好的环境感知、空间感知与协同感知,交互任务执行过程中认知负荷低.首先以空间增强现实显示方式为例,通过其系统架构介绍空间增强现实的技术原理;然后将空间增强现实中的人机交互技术分...     

基于增强现实与异型屏实时互动系统的研究*

提出并实现了一种基于增强现实的多人实时互动的平台和系统。首次提出了在展览展示领域融合应用AR技术与多异型屏技术,研究并实现了AR系统多人实时互动相关技术,设计了AR交互系统的渲染平台、交互平台和网络通信平台。提出利用人工免疫算法解决AR系统实时碰撞检测的问题。系统将在世博会进行展示应用,具有良好的技术与经济效益前景。     

A robust projector–camera interactive display system based on finger touch control by fusing finger and its shadow

A robust projector–camera interactive display system consisting of one camera and one projector is proposed, which enables users to interact with computer by touching on arbitrary surfaces with bare hand. The system utilizes the camera to recover 3D information of fingertip for touch detection. Firstly, predicted image generated from geometric and photometric calibration matrix is used to segment hand and its shadow. Secondly, fusion degree of the hand and its shadow is detected using linear‐scanning method. Finally, a square tracking mask is used to determine the touch action on the projection surface. Experimental results show that the proposed system is robust to different lighting conditions. The touch detection accuracy is 93.0% and the average processing time of each frame is 36 ms.     

交互博弈引导的网络流量异常检测建模方法研究

基于网络流量的系统入侵会带来严重破坏,因此寻找能够准确识别和分类异常流量的方法具有重要的研究价值。数据作为基于机器学习模型的检测算法的唯一依据,训练过程对于外界是一个黑盒过程,整个模型在训练和使用过程中缺乏用户交互。这导致在网络运维场景中,专业运维人员不能根据当前模型检测结果,实时将指导信息反馈到系统中,进而削弱了系统的场景适应能力和检测纠错能力。本文基于强化学习过程,设计了一种基于动态贝叶斯博弈的交互引导式的网络流量异常检测方法。通过检测模型和运维人员交互的方式,在训练过程中让运维人员提供专业反馈使得模型获得外界针对当前检测效果的奖惩信号,从而对自身特征聚焦方向和收敛过程起到引导的作用。将运维人员和检测模型视为博弈的双方,建立博弈模型,使双方之间的交互引导行为达到动态平衡状态。通过博弈对于模型交互频次和内容反馈给出指导,从而使得模型具有动态适应当前场景的能力,有效控制了人机交互反馈所带来的系统开销。实验部分验证了交互式博弈的流量检测方法中,双方博弈指导交互行为的可行性与有效性,证明了该方法在动态场景中具有良好的适应能力。相较于传统的机器学习方法,交互引导式模型提高了模型整体的检测性能。性能对比测试结果表明交互频次每增加0.02%,系统整体检测性能随之提升0.01%。     

虚拟现实中手重映射的偏移检测阈值研究

针对虚拟现实交互（virtual reality interaction,VRI）中环境限制导致使用手的操作效率较低的问题,提出了虚拟现实中手重映射的固定偏移检测阈值估计方法以提高使用手的操作效率,该方法从人的心理感知出发,引入心理测量函数计算出偏移检测阈值从而提升交互体验。首先,根据双选择强制选择（two alternative forced choice,2AFC）理论设计实验,记录被试者使用不同偏移的虚拟手完成目标抓取任务过程中的感觉差异作为评价标准,同时记录被试者完成任务的时间,根据心理测量函数（Quickpsy）对感觉差异进行计算,估计重映射交互的检测阈值;通过协方差确定虚拟手偏移量超过阈值后的方向、幅度和轴向及其相互作用是影响触碰任务性能的显著因素,若在阈值范围内,上述因素就不再影响任务性能;最后,以某VR（virtual reality,虚拟现实）医院物资智能配送系统为例验证所提方法的可行性。研究结果表明,适当的偏移缩短了用户完成触碰任务的时间,能够在提升交互效率的同时降低传统偏移量计算方法对VR的交互保真度的影响。     

一种基于多路视频捕获的分布式互动投影系统

近年来,以多点触控和互动投影为代表的基于投影显示的交互展示系统得到广泛应用。这类系统通常使用一台PC来驱动单台投影设备,系统扩展性不强,画面面积不够大,分辨率也不高,不能满足新的应用要求。提出一种基于多路视频捕获的分布式互动投影系统,使用多台PC和多投影无缝拼接技术,提升系统扩展性,增加画面面积和显示分辨率;采用基于自由网格的红外相机标定技术,获得更精确的交互分析结果;利用视频帧之间的连贯性,设计了区域更新机制减少网络带宽需求;设计并实现了分布式交互展示系统开发工具集,开发人员能够使用此工具集将单机版交互展示程序修改为分布式版本。系统已成功应用于2010年上海世博会西藏馆超大尺寸互动地面投影系统等实际项目。     

基于DPSS投影矩阵的单通道运动目标检测方法

为了提高机载单通道雷达在低多普勒分辨率情况下的运动目标检测性能,提出了一种基于离散长球序列(DPSS)投影矩阵的运动目标检测方法.首先根据系统参数构造DPSS投影矩阵,然后利用正交DPSS投影矩阵抑制主瓣杂波,最后在多普勒域进行运动目标检测.该方法在抑制主瓣杂波的同时能够比较好地保留目标的能量,能够明显提高目标的检测性能.仿真实验验证了上述方法的有效性.     

跨模态交互融合与全局感知的RGB-D显著性目标检测

近年来, RGB-D显著性检测方法凭借深度图中丰富的几何结构和空间位置信息, 取得了比RGB显著性检测模型更好的性能, 受到学术界的高度关注. 然而, 现有的RGB-D检测模型仍面临着持续提升检测性能的需求. 最近兴起的Transformer擅长建模全局信息, 而卷积神经网络(CNN)擅长提取局部细节. 因此, 如何有效结合CNN和Transformer两者的优势, 挖掘全局和局部信息, 将有助于提升显著性目标检测的精度. 为此, 提出一种基于跨模态交互融合与全局感知的RGB-D显著性目标检测方法, 通过将Transformer网络嵌入U-Net中, 从而将全局注意力机制与局部卷积结合在一起, 能够更好地对特征进行提取. 首先借助U-Net编码-解码结构, 高效地提取多层次互补特征并逐级解码生成显著特征图. 然后, 使用Transformer模块学习高级特征间的全局依赖关系增强特征表示, 并针对输入采用渐进上采样融合策略以减少噪声信息的引入. 其次, 为了减轻低质量深度图带来的负面影响, 设计一个跨模态交互融合模块以实现跨模态特征融合. 最后, 5个基准数据集上的实验结果表明, 所提算法与其他最新的算法相比具有显著优势.     

切换滤波方法在深度图像噪声处理中的应用

基于Kinect深度图像的互动投影系统受到多种混合噪声干扰.单一的滤波方法只针对特定噪声,往往难以取得很好的效果,通常要将几种滤波方法联合使用.一般的联合滤波虽然可以保证图像的精确度,但算法复杂度高、耗时较长,影响了互动投影系统的实时性.针对上述矛盾,本文首次将切换系统方法引入到数字图像滤波领域,提出了一种任意切换滤波算法,并将其应用到实际的互动感投影系统中.实验结果表明,切换滤波算法既能很好地去除噪声,又能保证跟踪的实时性,达到了良好的目标跟踪效果,可以广泛应用于各种图像滤波处理系统中.     

实时视频图像中的人脸检测与跟踪

视频图像目标检测与跟踪是远程协作系统中感兴趣的研究课题之一。文中提出了一种协同系统中视频序列图像人脸检测及实时跟踪的方法。该方法根据用户选定的目标(如人脸)的颜色分布特点,用多幅训练样本图像建立人脸肤色模型,然后根据该模型和人脸特征对待检测的彩色图像进行分割与匹配,从而确定候选区域是否人脸。在视频图像跟踪中用此方法可实现人脸的实时检测跟踪,为了提高跟踪速度,提出了改进的基于运动预测的快速跟踪法。该方法充分利用运动连续性规律,能较好地处理多干扰目标同时出现的情形。实验表明所提出的方法执行效率高,检测跟踪正确率高．对有旋转的非正面人脸图像也有较好的适应性。     

一种全自动金属钻杆校直机的设计与实现

设计了一种以ATmega128A 为主控制器的全自动金属钻杆校直系统。系统主要由工件旋转系统、弯曲检测系 统、工件校直系统、校直激光检测系统及主控电路组成。创造性地给出了一种基于触摸屏技术的金属钻杆弯曲检测方法,此方 法是触摸屏技术在弯曲检测领域的创新应用。校直系统采用PID 控制算法,提高了钻杆的校直精度。经过系统仿真和整机实 际测试,达到了预期的设计目标。     

智慧校园活动热力模拟交互式数字沙盘

随着计算机技术的发展,可视分析系统已不满足于传统的"屏幕-鼠标-键盘"的呈现及交互方式.近年来,数字沙盘投影系统越来越受到关注.该文在建设智慧校园的背景下,通过构建深度学习驱动的交互计算模型,实现支持多人协作、多道具交互的沙盘决策系统,设计并开发了交互式校园数字沙盘,并以校园活动热力模拟为应用场景,验证了该系统的可行性...