一种视觉信息融合数据手套设计研究

作     者：王赋攀 吴亚东 杨文超 杨帆 侯佳鑫 廖竞 Wang Fupan;Wu Yadong;Yang Wenchao;Yang Fan;Hou Jiaxin;Liao Jing

作者机构：西南科技大学计算机科学与技术学院四川绵阳621010 西南科技大学四川省军民融合研究院四川绵阳621010 达闼科技成都有限公司成都610100 法国国家科学研究中心电子、计算与成像科学实验室(勃艮第大学)法国第戎21078 

出 版 物：《计算机研究与发展》 (Journal of Computer Research and Development)

年 卷 期：2018年第55卷第12期

页      面：2764-2774页

核心收录：

学科分类：081203[工学-计算机应用技术] 08[工学] 0835[工学-软件工程] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金项目(61872304,61802320,61872066,61502083) 四川省科技基础条件平台项目(2017TJPT0020) 四川省科技计划项目(2017KZ0023) 四川省军民融合研究院开放基金项目(JMRH01)~~ 

主　　题：数据手套 手势识别 视觉融合 人机交互 特征校验 

摘      要：基于数据手套的手势交互是人机交互技术的重要实现方式,手势识别和空间定位效率对虚拟交互任务中的沉浸感和体验感有重要影响.目前主要的数据手套产品的复杂结构导致相应建模及手势识别算法设计复杂度高,难以兼顾成本和效率.面向应用需求,完成了一种融合视觉信息的数据手套应用系统方案设计.首先,在手势识别上,通过将3指弯曲度数据和视觉采集模型相结合的方法,有效简化了手势的建模和匹配过程,实现对特定手势的快速识别.其次,在空间位置定位上,提出了一种高效的基于特征校验的霍夫变换算法:通过摄像头捕获发光球的圆形轮廓以计算其三维空间位置;使用基于直径方程的改进型霍夫梯度算法降低圆形检测识别复杂度;对于连续帧图像,采用了基于可信度的特征校验法则进行快速处理,进一步提高算法整体效率.最后,该方案在沉浸式中学虚拟实验系统中应用,系统运行稳定,具有良好的交互体验.