文档介绍：摘要增强现实技术是虚拟现实技术的一个重要分支,它把计算机生成的虚拟信息叠加到真实场景中,并借助显示设备将虚拟对象与真实环境无缝整合,呈现给使用者一个感官效果真实的环境。手势中含有大量的交互信息而且符合人的认知习惯,是人们生活中一种自然而直观的人际交流模式。随着人机交互逐渐向以人为中心转移,对手势识别的研究成为人们研究的热点。基于手势识别的入机交互通过计算机提供一种有效而准确的机制将手势这种自然、直观的交流方式引入到人机接口中,用户直接以人手作为计算机的输入设备,人机间的通讯将不再需要中间的媒体。利用手势识别实现人机交互,可以帮助聋哑人与平常人进行交流,实现人的认知空间和计算机计算空间之间的平滑过渡,改善人机交互方式。本文针对在维修训练模拟系统中如何提高模拟场景的真实感和应用新颖方便的交互手段,研究了增强现实和手势识别技术,设计出具有手势交互功能的增强现实系统。原有的维修训练系统设计了简化的手势模型,通过对参训人员的手指数目进行判断和运算可识别两种手势,本文运用新的手势识别的方法,采用对参训人员整只手进行识别的方式,利用手势图像属性特征对输入手势进行预处理,计算手势边界点序列的傅立叶描述子,获得手势的特征向量;通过计算输入手势与数据库中样本手势的欧氏距离和类似度,实现系统中四种手势的识别;系统根据识别结果实时绘制辅助图片,利用增强现实的注册技术实现经过测试与实验,该系统将增强现实技术与手势识别技术结合起来实现手势交互功能,提高了训练效果,满足了模拟维修训练的需求。关键词:增强现实,手势识别,模拟系统,傅立叶描述子系统虚拟叠加功能。信息工程大学硕士学位论文第
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第一章引言课题来源及意义时,墙ḿ扑慊傻男槟馕锾寤蚱渌随着计算机技术的迅猛发展,人机交互技术逐步从以计算机为中心转向以用户为中心。手势是一种自然、直观、易于学习的人机交互手段,以人手直接作为计算机的输入设备,人机问的通讯将不再需要中间的媒体,用户可以简单地定义一种适当的手势来对周围的机器进行控制,从而使人机交互更接近于自然的形式,基于视觉的手势识别研究正是顺应了这一潮流。增强现实息与用户所看到的真实环境进行融合的一种技术,美国巴特尔研究所在一项研究报告中列出个年最具战略意义的技术趋势,技术就名列其中,它在教育、装备维修训练、医疗、军事、娱乐等方面有着巨大的应用潜力。本章主要介绍本课题的来源意义、研究现状及论文的组织安排。本课题来源于总部下达的《某装备维修训练模拟系统》项目二期工程,该项目一期工程采用软件模拟仿真方法实现了芯片级维修训练、板级维修训练及故障维修训练等功能。为提高本项目的教学演示、故障检测和维修训练效果,本课题结合该项目以及《虚拟现实实验室建设》工程,针对如何提高模拟场景的真实感和如何应用新颖方便的交互手段,对增强现实技术和手势交互技术进行研究,提出了如何在《某装备维修训练模拟系统》中实现基于增强环境中的手势交互功能,建立了一个适应新技术发展、满足新应用需求的维修训练模拟系统。目前的维修训练模拟系统一般都是以键盘、鼠标、触摸屏等作为硬件输入设备实现人机交互,其操作实现需要对用户进行专门的培训指导,这种基于外部设备的交互方式极大地影响了人机之间交互的自然性、高效性。多通道用户界面的研究正是为了消除用户与界面通信带宽不平衡的瓶颈,采用手势、语音、视线等新的交互通道、设备和交互技术,使用户利用多个通道以自然、并行、协作的方式进行人机对话,提高人机交互的自然性和高效性,这种交互方式在国际上受到高度重视。原有的维修训练系统设计了简化的手势模型,通过对参训人员的手指数目进行判断及运算可识别两种手势,该方法计算复杂且识别手势识别种类不易扩展,经过研究,本文采用对参训人员整只手进行识别的方式,利用图像属性等表观信息对手势进行分析,计算手势边界点序列的傅立叶描述子获碍手势特征向量,通过计算输入手势与数据库中样本手势的欧氏距离和类似度,实现对输入手势的识别。本文定义了四种手势,每种手势对应着一张辅助信息图片,参训人员可根据具体需要,在交互的模板上做出定义的手势。经过实验,该系统根据手势的识别的结果,利用增强现实的跟踪注册技术实时绘制出相应的辅助图片叠加在交互模板上,给参训人员提供帮助信息,实现了基于增强现实系统的手势识别与交互功能。信息工程大学硕士学位论文第
研究动态给出了穒雖的混合方法作为手势的训练识别方法,将√