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基于用户行为分析的手势跟踪方法
  • ISSN号:1000-9825
  • 期刊名称:软件学报
  • 时间:2013.9.1
  • 页码:2101-2116
  • 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,山东济南250022, [2]山东省网络环境智能计算技术重点实验室,山东济南250022
  • 相关基金:国家自然科学基金(61173079,60973093,61173078);新世纪优秀人才支持计划(NcET.0863);山东省自然科学基金(ZR201IFZ003)
  • 相关项目:基于智能计算的水泥水化过程微结构反向建模及性能预测
中文摘要:

人手结构的高维性而导致粒子滤波跟踪方法中采样数目非常庞大,是实现运动人手的实时性跟踪研究的主要障碍之一.以降低粒子数目为目标,以行为分析和建模为切入点,提出一种手势跟踪方法.首先分析操作者在手势操作过程中的行为特征,建立人手运动的动态模型;其次,研究动态模型的基本特征,并给出一种描述方法;然后,建立人手运动的时段模型,分析了手势状态的时间一空间关系.在此基础上,提出了状态变量微观结构的概念,重点给出了基于状态变量微观结构的手势跟踪算法;最后,设计和完成了实验,并与相关参考文献方法的实验结果进行对比.结果表明,采用该算法,用少量粒子就可以得到比较精确的跟踪结果.提出的核心算法已经用于一个基于自然手势交互的三维虚拟装配原型系统.

英文摘要:

On the way forward to real time in the process of particle-filtering-based human hand tracking, one of the main obstacles is to generate a great deal of particles which are derived from high dimensionality of human hand model. Aimed at reducing the particle number, a new particle filtering approach is put forward in this paper. First, the operator's cognitive psychology features in the process of human-computer interaction are analyzed and studied and a general dynamic motion model is constituted. Second, some basic features of the dynamic motion model are studied and mathematically described. Third, a zonetime model of the moving human hand is proposed, and furthermore, the features in time-space of a hand gesture state are discussed. Based upon the abovementioned job, a new concept, microstructure of state variable, is presented, upon which the novel hand gesture tracking algorithm is put forward. Finally, experiments are implemented including some comparison experiments, and the algorithm is also compared with some referenced algorithms. The main contribution is that the study describes and models hand gesture behaviors and connect them with freehand tracking. The experimental results show that just using a small quantity of particles, compared with the referenced algorithms, the algorithm can obtain satisfactory results.

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期刊论文 65 会议论文 28 获奖 6 著作 2
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期刊信息
  • 《软件学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院软件研究所 中国计算机学会
  • 主编:赵琛
  • 地址:北京8718信箱中国科学院软件研究所
  • 邮编:100190
  • 邮箱:jos@iscas.ac.cn
  • 电话:010-62562563
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-9825
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2560/TP
  • 邮发代号:82-367
  • 获奖情况:
  • 2001年入选中国期刊方阵“双百期刊”,2000年荣获中国科学院优秀科技期刊一等奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国数学评论(网络版),波兰哥白尼索引,德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,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:54609