基于Kinect深度信息的静态手势识别方法研究

来源 :山东大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:bostangul
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着智能计算、智能感知等技术的发展,人机交互技术与大家的日常生活结合的越来越紧密。手势识别作为人机交互技术的一个重要研究领域,近年来已经成为一个研究热点。传统的手势识别技术主要基于鼠标器和笔、视觉及数据手套等方法,手势识别方法主要有模板匹配、神经网络和统计分析等,这些技术和方法在实际应用中都存在一定的局限性,例如基于视觉的手势识别方法容易受到光照和复杂背景等干扰,导致识别率较低;基于数据手套的识别方法,用户需要佩戴特殊的传感设备,非常不方便。2010年,微软公司发明的Kinect体感设备问世,该设备可以提取手势的深度数据,很好地克服了光照和复杂背景等的干扰,使手势识别技术迈上一个新的台阶。本论文通过分析手势识别技术的国内外研究现状,发现基于视觉的手势识别方法中手势分割的效果较差,而且部分算法不具备旋转、缩放和平移不变性。为了克服上述缺点,本论文利用Kinect可以获取深度数据和SURF(Speeded Up Robust Feature)算法具有旋转、缩放和平移不变性的优点,提出了一种基于Kinect深度信息的静态手势识别方法,主要完成了以下几个方面的工作:1、基于深度信息的手势分割方法。首先,从Kinect获取的深度数据中提取用户和背景的索引值,根据用户和背景索引值不同的原理,将人体与背景进行分割,然后根据手势与人体深度值的不同,通过设置阈值的方法,分割出完整手势。2、基于改进的SURF算法的特征提取方法。SURF算法主要包括关键点检测、主方向计算和特征描述三个部分,本论文根据二值图像的特点,对关键点检测和主方向计算两个方面进行改进,提出一种新的特征提取算法。3、基于贝叶斯正则化BP神经网络的分类方法。一般的BP神经网络训练方法容易产生过拟合现象,为克服这一缺点,本论文采用贝叶斯正则化BP神经网络作为手势分类的方法,并与其他方法进行比较,实验表明,该方法的泛化能力比较理想。4、本论文通过分析手指间的夹角特征提出一种基于多分类器决策级融合的手势分类方法。该方法将手指间的最大夹角作为特征提取和分类的依据,建立一个新的分类器,将贝叶斯正则化BP神经网络方法的分类结果与该方法的分类结果进行融合处理,得到最终的识别结果。最后,本论文针对数字手势1-8,对提出的手势识别方法进行验证,分析误差和识别率等性能指标,初步验证了该方法的可行性。通过实验分析,该方法能够克服光照和复杂背景等干扰,因此基于Kinect深度信息的手势识别方法克服了基于视觉方法的缺点,为手势识别技术提供了新的研究方向。该方法可以扩展到多类手势,应用于手语识别等方面,具有很高的应用价值,同时也为进一步研究打下了很好的理论基础。
其他文献
新中国大规模治理淮河是从1950年开始的.当时国家百废待兴、百业待举,党和政府毅然作出治理淮河的决定,制定了“蓄泄兼筹”的治淮方针.1951年,毛泽东主席发出“一定要把淮河
随着无线传感器网、人机交互及智能算法等技术的深入研究,上下文感知技术得到了迅速的发展,上下文感知计算被推广和应用到越来越多的领域。上下文感知计算以用户为中心,自主
目前关于垃圾邮件过滤的研究技术同垃圾邮件制造者的技术存在着激烈的竞争,邮件给人们的日常生活和工作带来很大便利,但是同时垃圾邮件的涌现和病毒的侵扰也带来了一系列的负
协作一词源于拉丁语的“协同”和“工作”,因此它蕴含着“协同”的概念。协同是一个共同致力于实现共同目标的实体或个人团体的策略。协作通信本质是分布式多节点的资源共享,
淮河流域是我国水资源短缺地区,多年平均水资源总量为799亿m3,占全国2.8%,而承载的人口和耕地面积分别占全国的13.1%和11.7%,粮食产量占全国16.1%.由于淮河流域人口密度大,产
蚌埠闸位于淮河中游,由老闸和新闸组成,老闸于1961年建成,共28孔,新闸于2003年建成,共12孔,闸孔净宽均为10m,是淮河干流上集蓄水、灌溉、航运和发电为一体的综合利用大型枢纽
在构建全球无缝通信系统的过程中,低轨(LEO:Low Earth Orbit)卫星通信系统将发挥重要的作用,同时是未来个人通信系统(PCS:Personal Communication System)的重要组成成分,近
最优路径选择是智能交通疏导系统中一个重要的模块,研究一种应用在系统中的实时高效路径选择算法,为出行者指出当前最佳行驶路线意义重大,目前在路径选择算法方面还不完善,缺乏实
临涣矿区煤炭资源较丰富,煤炭的保有储量68亿t,且煤种齐全,是华东地区最大的冶炼精煤生产基地.现有矿井14座,核定生产能力1730万t/a,在建矿井2座,设计生产能力700万t/a,目前
长期以来,水资源开发利用中过多强调社会经济用水需求而忽略了生态环境保护对水资源的需求,导致水资源盲目开发,生产、生活、生态用水比例失调,生态环境严重失衡.本文以系统