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以多模型融合为特征的三维手势跟踪算法
  • ISSN号:1003-9775
  • 期刊名称:计算机辅助设计与图形学学报
  • 时间:2013.4.15
  • 页码:450-459
  • 分类:TP391[自动化与计算机技术—计算机应用技术;自动化与计算机技术—计算机科学与技术]
  • 作者机构:[1]济南大学信息科学与工程学院,济南250022, [2]山东省网络环境智能计算技术重点实验室,济南250022
  • 相关基金:基金项目:国家自然科学基金(61173079,60973093);山东省自然科学基金重点项目(ZR2011FZ003).
  • 相关项目:基于认知机理和手势动画的三维人机交互界面研究
中文摘要:

三维手势跟踪是基于手势交互中的一个基础性研究课题,要实时、高精度地实现三维手势跟踪是一个具有挑战性的热点问题.为提高三维人手跟踪的精确度,提出一种基于多模型融合状态预测的粒子滤波跟踪算法.首先通过对基于数字手套的虚拟烤箱系统进行实验,结合人手的行为理解和描述建立了基于认知实验的人手运动状态预测模型;其次对人手跟踪过程中的数据建立人手运动模型,将Sigma点原理应用到人手模型数据上,得到基于局部分析预测模型;最后将这2个模型按照其与当前帧图像的相似度进行融合,得到粒子滤波过程中的状态预测模型.与退火算法相比较的实验结果表明,在运行时间基本相同的情况下,该算法通过改善粒子滤波过程中状态预测的精度提高了人手跟踪过程中的精度.

英文摘要:

Three-dimensional hand tracking is important for gesture interaction to achieve high- precision 3D hand tracking in real-time. Targeting on high accuracy of hand tracking, a novel particle filtering algorithm by fusing multiple models of prediction is presented in this paper. First, with the analysis of the virtual oven system based on data glove, we construct a prediction model of human hand behavior based on cognitive psychology, by combining the behavior understanding and description of hand. Secondly, by constructing the hand motion model using the data in hand tracking process, and by applying Sigma point principle to the motion model data, we can get the local analyzing prediction model. Finally, we fuse the two models into a model according to the similarity with the current frame image, which is the state prediction model in the process of particle filter. Compared with the classic annealing algorithm, our algorithm improves the precision of 3D hand tracking.

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期刊信息
  • 《计算机辅助设计与图形学学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国计算机学会
  • 主编:鲍虎军
  • 地址:北京2704信箱
  • 邮编:100190
  • 邮箱:jcad@ict.ac.cn
  • 电话:010-62562491
  • 国际标准刊号:ISSN:1003-9775
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2925/TP
  • 邮发代号:82-456
  • 获奖情况:
  • 第三届国家期刊奖提名奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:24752