基于实时手势识别与跟踪的人机交互实现

摘要：

为了实现对手势目标的自动识别和连续跟踪,提出了一种手势识别与跟踪算法.首先,通过离线训练手势目标检测器来实现手势目标的自动识别.接着,通过改进的Shi-Tomisi算法,在目标区域提取可靠稳定的特征点.然后,通过KLT跟踪器对特征点进行跟踪.当特征点跟踪成功时,通过求解仿射变换矩阵确定手势目标的新位置;当目标出现遮挡和大尺度旋转时,特征点丢失,此时在KLT跟踪器中加入卡尔曼滤波器来预测手势目标的位置,实现对手势目标的连续跟踪.同时对手势目标可能存在的区域进行估计,缩小检测器的检测范围,提高检测速度.最后,将算法应用于人机交互系统中,实现了机器人的远程控制.实验结果显示,算法在简单背景下的跟踪正确率为99.54％,复杂背景下的跟踪正确率为98.24％.实验结果表明,算法能够快速准确地对手势目标进行检测和跟踪,满足了实时性、连续性以及抗干扰能力强等要求,对于旋转及遮挡均具有较强的鲁棒性,为实现基于手势控制的人机交互提供了一种有效方法.

关键词：手势识别、手势跟踪、人机交互、视觉引导控制

所属期刊栏目：16

分类号：TP242.6;TP391(自动化技术及设备)

资助基金：国家自然科学基金11302222;中国科学院长春光学精密机械与物理研究所创新基金Y4CX1SS141

在线出版日期：2016-10-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：71-78,92