连续字符轨迹手势识别及其应用

来源 :电子科技大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:huanhuan40705
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
动态连续轨迹手势识别是人机交互中极其重要的一部分,准确、自然的连续轨迹手势识别有助于提高人机交互效率,因此在医疗、机器人等各个领域被大力推进与发展。传统连续手势识别的算法存在分割不自然、对不同复杂度轨迹的识别泛化能力差等问题。本文的主要研究工作如下:针对连续轨迹分割不自然的问题,本文提出一种基于模型信息的连续轨迹分割算法。算法通过检测连续轨迹末尾所存在的减速区域来进行轨迹的自动分割,并且为了滤除连续轨迹中由于书写转折以及停顿所引入的噪声,结合了动态时域规整算法使用模板的先验信息来捕获与模板相似的轨迹段,在此之后结合识别算法在等时间间距序列中进行减速区域的检测。本文的方法最终能够实现自然、实时、准确的非停顿式连续轨迹分割,相比传统的分割算法更加高效。针对连续轨迹识别算法对不同复杂度轨迹的识别鲁棒性低的问题,本文提出了一种结合多特征的结构化动态时域规整算法。算法结合了轨迹识别中高效的方向特征以及位置特征来拟补单一特征的不足,为了克服位置特征的尺度敏感性,文中使用PCA算法根据不同轨迹的主方向进行归一化。除此之外还利用了轨迹的结构化信息并结合权值策略来改进传统动态时域规整算法,相比于传统方法最终提升了识别算法的效果和鲁棒性。针对个性化问题,算法使用多个模板来描述一个类别,使算法能够有效的克服不同用户书写轨迹的差异。为了优化模板数量以及选取较优的代表性模板,本文基于K-means聚类算法和遗传算法来进行模板的选取以及参数的调节。除此之外,本文还提出一种任意自由度的单指尖检测、跟踪算法来提取用户轨迹以消除因交互方式引入的书写误差。实验表明所提出的算法针对不同用户的识别结果相近,因此证明算法能够克服不同用户的书写差异性。本文所提出的算法主要在复杂的连续字符轨迹数据集上进行了验证且平均F值达到86.26%,高于传统方法。此外算法还在较为简单的连续数字轨迹数据集上进行了验证,识别率达到95.8%。结果表明算法能够实时、准确且自然的分割并识别出不同复杂度轨迹,最终本文还将算法在医用平台上进行了有效性验证并阐明在此背景下的广阔应用前景。
其他文献
计算机视觉是计算机科学与人工智能的一个重要分支,上世纪80年代开始,Marr计算机视觉理论、摄像机自标定和分层重建思想先后问世,使得计算机视觉在近三十多年有了突飞猛进的
机械手臂是机器人的关键部件之一,也是一类非常实用的机器人系统,因而得到了广泛的关注与研究。在传统领域中,机械手臂被用于机床加工与配备、电路印制、零器件组装、危险物
血管是人体血液流过的管道,遍及全身,在人体内发挥着巨大的作用。而脑部血管作为动脉血管的分支,与人体内其他血管一起承担着物质和氧气的输送工作。三维磁共振血管造影数据
让计算机和人一样拥有目标检测与识别能力,一直都是人类的梦想。现实生活中目标可以分为有丰富纹理的目标和少纹理目标,丰富纹理的目标检测识别技术已经比较成熟,因此本文着
非线性H_∞鲁棒控制理论是控制理论研究中日益热门的问题,近年来鲁棒控制的设计方法越来越完善,已经形成了一套成熟的理论体系。设计可以满足系统性能指标,并能保证系统的鲁棒性
自动化技术在制造业中的广泛应用,提高了产品质量,改善了劳动条件,减少了原料和能源的浪费,三轴机械装置在其中发挥了重要作用。而传统三轴机械装置只能根据规划的运动模式重复性的工作,这对于现在小批量多品种的加工方式变得尤为不便。为了使三轴机械装置对不同环境有更高的适应性,近些年基于视觉伺服的运动控制成为了研究热点。本文主要针对电子消费产品装配线的视觉检测,分析目前市场上三轴机械装置存在的不足,设计了基于
随着信息化的步伐不断推进和应用,RFID识别系统越来越多的应用到与人类息息相关的生活方方面面中,解决识别系统中的碰撞问题依然是制约标签识别成功率和识别速率的关键因素。本
人体目标检测是一项复杂且具有挑战性的任务,随着计算机视觉和机器学习技术的不断发展,人体目标检测得到了广泛的研究。但是,当前研究人员还主要在理论上对人体目标检测进行
时间是物质存在和运动的基本属性,在许多科学和工程技术中,精密的时间测量为一切时序过程和动力学系统的测量和定量研究提供了必不可少的时基坐标。尤其要求延迟脉冲的分辨率精
图像分割是图像工程等相关领域的重要研究内容,具有广泛的应用前景,一直吸引着大量学者的关注。本文重点研究了结合视觉显著性的C-V水平集图像自动分割方法,完成的主要工作如下: