乐器演奏的初学过程中,练习标准的指法是非常重要的环节。练习初期如果缺少老师的指导,可能会导致指法变形或出现错误,在初学者形成习惯后难以纠正,导致降低学习效果、增大学习难度,甚至影响初学者的学习热情。本文即针对这一现实生活中的问题,以古筝指法学习为应用场景,设计并实现了一种手部动作学习辅助系统,为古筝的初学者提供指法练习的辅助功能。该系统可以为古筝初学者进行基础指法的演示,并利用深度相机设备采集其演奏指法,与示范的标准指法进行比较以针对指法中的错误进行提示,从而实现在缺少老师指导的情况下对初学者的自主练习进行辅助的功能。本文首先介绍了相关的研究背景和意义,通过查阅国内外的相关研究资料,对乐器学习辅助技术以及手部识别的相关技术进行了调研和概述,总结其特点和不足,确定课题的研究目标和研究内容;然后本文对系统设计和实现过程中所涉及的相关技术进行了介绍;第三章中本文主要基于古筝指法练习辅助的应用场景,明确系统的用户群体,并对系统的各个功能进行了需求分析;第四章中本文设计了系统的整体架构,划分了图像采集、数据处理、姿态估计、指法捕捉、指法分类和评价、评价结果可视化以及数据处理等功能模块,并针对指法评价这一问题,提出了一种基于手部姿态估计和动态时间规整的方案,同时详细阐述了各个模块相关类的方法和属性,具体地说明了系统各个模块在工作时的相互关系;第五章中本文对系统的各个模块进行了功能测试,并对测试结果进行了分析;本文最后对课题的工作进行了总结,并说明了系统可能的优化点。本文所实现的针对指法练习场景的辅助系统,可以实现对用户指法标准度的评价,为用户自主练习提供参考,从而实现辅助功能,解决教师资源有限的问题;此外,本文提出的基于手部姿态估计和动态时间规整的指法评价方案,也为利用手部动作评价方法解决现实问题提供了新的思路。