手势数据驱动的头部运动合成方法

非手部手势是手语表达中不可缺少的一部分,头部运动的实现并与手势进行协同表达是其重要研究内容。对真人手语表演数据中的手势与头部动作之间的关系进行了深入研究,提取二者的动作特征,利用核典型相关分析方法(kernel canonical correlation analysis,KCCA)建立起手势与头部动作之间的预测关系模型。动画合成结果以及评价实验表明,KCCA方法能更好地刻画手势与头部动作的协调性,实现虚拟人行为动作合成的逼真性。     

基于深度相机的手腕识别与掌心估测算法(HHME2013-ID51)

当手和手臂都进入深度相机所设定的有效深度范围时,它们将被作为一个整体来提取,若处理时也把它们作为一个整体,这可能会影响手势交互的一些重要算法,如掌心估测,手朝向估测,手的跟踪等。本文分析了手腕的运动特征和手的轮廓特点,并利用内切矩形的几何特征,提出了手腕识别算法来分割手与手臂;为了提高掌心估测算法的性能,本文分析了锐角三角形和最大内切圆的几何特征,并结合手势交互的特点,提出了新的掌心估测算法。经实验证明,手腕识别算法能较好地分割出手与手臂,新的掌心估测算法较之原算法在性能上有显著提高。     

基于Kinect的无标定人机交互控制系统设计

手部跟踪主从控制机械臂是一种新型的人机交互方式。利用Kinect传感器骨骼追踪技术处理景深数据获取手部位置,构建手部相对于髋骨中心与末端执行器相对于机械臂基座的运动映射关系,进行主从控制,实现人手与机器臂的实时交互。针对手部抖动消除和异常值处理,提出一种基于位置增量的移动平均轨迹平滑算法。实验结果表明,该系统能够很好完成手部跟踪和主从控制任务,具有较高的实时性和交互性。     

中国青年医学生手部人体测量学调查研究

目的许多手持工具和接口的设计,由于数据缺失或来源进口,不符合用户的手部尺寸,导致用户疲劳损伤效率下降。本文对比分析了中国青年医学生手部测量尺寸和类型。方法选取20~24岁青年医学生196名用电子卡尺对手部37个部位进行人体测量。结果通过不分位数比诸分布,对37个手部形态指数男女比较得出5因子手部特征据此仿真建模,建立了中国青年医护学生的手部特征模型。讨论通过对比分析,GB10000-88中目前存在的5个右手数据有待修订与补充。结论本研究为中国青年医护学生手部测量提供了方法,补充了国内手部测量数据,对各领域的手部研究具有重要意义。     

基于属性计算网络的动态手势识别的研究

基于视觉的动态手势识别既是当今人机交互系统研究的热点也是难点。该文提出了基于属性计算网络的识别方法对动态手势进行识别,与现有的识别方法相比,具有明显的特点和优点。首先利用肤色分离手部对象,然后跟踪手部对象,并对手部对象轮廓和运动轨迹抽取特征并建立对应的特征向量,最后将手部对象轮廓特征和运动轨迹特征进行加权组合,得出识别结果。本方法的特点和优点是识别分析速度较快,能够很好的满足人机交互系统实时性的需要,并且能够适应动态手势表达在速度和幅度上的差异性。     

融合深度与肤色特征的自适应手部跟踪算法

手部跟踪技术是实现自然人机交互的关键。针对现有跟踪方法易受光照、环境等影响及鲁棒性差的不足,提出一种融合深度与肤色特征的自适应手部跟踪算法。考虑手部运动过程的形变,该算法首先利用深度平滑连续性选取深度阈值以实现跟踪区域的自适应尺度变化,获得手部候选区域。在此基础上建立YCbCr空间肤色归一化直方图,在粒子滤波框架下将跟踪问题转换为贝叶斯估计问题,基于最大后验准则确定手部位置,并通过监测粒子重要性权值的方差解决跟踪失效问题,实现复杂观测环境下的鲁棒跟踪。实验结果表明,该跟踪算法可适应不同复杂环境,鲁棒性良好。     

基于6416和FPGA的手部三模态识别装置设计与实现

介绍了将手形、掌纹和手掌静脉身份识别理论与FPGA和DSP数字处理系统相结合构成能够方便用于门禁、考勤等的具有高可靠性和高安全性要求的快速身份识别装置。装置采用可见光和近红外双摄像头提高对手形、掌纹和手掌静脉图像的有效获取。利用FPGA实现双摄像头图像数据的同步采集、数据缓存以及对液晶显示屏、补光系统等的控制,以减少DSP的负担,使DSP能够专注于对手形、掌纹和手掌静脉的数据处理识别工作,保证系统运行的实时性。     

气动上下料机械手手部结构的设计与分析

以炮弹径长自动检测生产线上搬运炮弹机械手的手部结构为研究对象,采用单片机对其气压驱动装置进行顺序控制,为保证结构设计的合理性,在论述系统组成、机械手运动、坐标形式及运动范围的基础上,运用有限元分析方法对手部结构进行分析和优化改进,结构设计满足验算结果要求.     

封闭负压创面治疗技术联合薄型游离皮瓣修复手部热压伤的临床治疗可行性研究

目的:探讨封闭负压创面治疗技术联合薄型游离皮瓣修复手部热压伤的临床治疗可行性研究。方法:选取2016年2月-2017年1月本院收治手部热压伤患者46例,均给予坏死组织清创术、深部组织损伤探查、薄型游离皮瓣修复术及封闭负压创面治疗技术,并跟踪治疗结果。结果:本组46例均顺利完成手术,无一例发生感染并发症,45例皮瓣完全成活,创面均Ⅰ期愈合,皮瓣质地、外观与周围正常皮肤相似。1例足背皮瓣缺血性坏死,给予植皮修复、定期换药及敏感抗生素治疗,获得愈合。术后随访6个月,手功能恢复情况:优21例,良17例,差8例,劣0例,优良率为82.60%。结论:封闭负压创面治疗技术联合薄型游离皮瓣修复手部热压伤具有较高的皮瓣成活率,可改善患者预后,值得临床推广应用。     

基于蓝牙的手部外骨骼体感同步控制设计

现如今,中国人均寿命普遍增长,老年人群体逐渐扩大,2021年已增长到2.1亿。快速老龄化容易导致更多人群出现脑部疾病或关节老化,而对上肢康复服务的需求不断增大。目前,主要的治疗方法如：服用神经营养药,针灸按摩等,能在一定程度上缓解症状,但想要完全恢复还需要加强肌肉的主动和被动活动,促进肌肉抗力,拉力和压应力的恢复。这就需要通过康复训练来完成。为解决上述问题,本项目基于Arduino系统设计构建了一种基于蓝牙的外骨骼手控制系统,可以通过蓝牙HC-05来连接外骨骼手,从而完成腕部旋转,手指运动,抓取物体等生活常用功能。并增加体感遥控设计,通过手的动作直接控制外骨骼手,增加患者主动康复训练的意愿。通过蒙特卡洛法在Matlab中对该外骨骼收进行空间上的仿真,验证了本设计能有效地辅助康复患者的手指运动,能够完成日常生活用品的抓取。通过理论推导与体感手部外骨骼实验数据表明该控制系统设计合理,能够在后续该机械手的临床实验中,提高康复患者的训练质量,在手康复训练中起到积极的作用。