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基于高采样率惯性测量单元的手部状态与手势识别

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浙江大学学报（工学版） 2023年第3期57卷 503-511页

作者：李卓峰孙铭会吉林大学计算机科学与技术学院吉林长春130012

为了同时实现手势识别与手部状态识别,针对高采样率惯性测量单元具有同时采集动作信号与振动信号的特点,搭建基于单惯性测量单元的手势识别与触摸识别原型设备.可视化分析手部状态数据与手势数据在时域与频域上的差异,建立手部状态、划... 详细信息

为了同时实现手势识别与手部状态识别,针对高采样率惯性测量单元具有同时采集动作信号与振动信号的特点,搭建基于单惯性测量单元的手势识别与触摸识别原型设备.可视化分析手部状态数据与手势数据在时域与频域上的差异,建立手部状态、划动手势与画圈手势数据集.针对数据特征的差异,提出差异化特征提取方法,分别构建手部状态分类与手势分类的神经网络结构.使用数据集训练神经网络模型,在手部综合状态识别任务中正确率达到99%,在划动手势识别任务和画圈手势识别任务中的正确率均达到98%.提出实时数据流处理、状态转移、未知类别判断的原型程序框架,基于手部状态识别模型实体与手势识别模型实体搭建实时程序,测量实际运行整体计算延时与单模型计算延时,验证模型实时运算能力.模型评估实验与实时运算能力验证实验结果表明,使用高采样率惯性测量单元准确且实时地识别手部状态与手势具备可行性.

关键词：人机交互惯性测量单元手势识别触摸识别可穿戴设备

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基于多阵列合成孔径的局部超声阵列聚焦方法

吉林大学学报（工学版） 2022年第10期52卷 2447-2455页

作者：陈建于帆林琳孙铭会吉林大学通信工程学院长春130022 吉林大学计算机科学与技术学院长春130012

针对增大超声波阵列孔径虽然能够提高超声波聚焦的精度,但同时带来功耗和聚焦噪声的增加的问题,提出了一种基于多阵列合成孔径的局部超声阵列聚焦方法。该方法根据超声波发射器的辐射角度确定参与聚焦的发射器数目,通过减少同时工作的... 详细信息

针对增大超声波阵列孔径虽然能够提高超声波聚焦的精度,但同时带来功耗和聚焦噪声的增加的问题,提出了一种基于多阵列合成孔径的局部超声阵列聚焦方法。该方法根据超声波发射器的辐射角度确定参与聚焦的发射器数目,通过减少同时工作的发射器数目降低功耗,减小噪声。对比测试了局部阵列聚焦方法和全阵列聚焦方法的聚焦精度和功耗。结果表明,相比于全阵列聚焦方法,本文所提方法的聚焦精度略有提高,聚焦强度减小了5%,但功耗降低了31%。

关键词：通信与信息系统空中触觉超声波触觉超声波发射器阵列

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增强现实环境中基于透明键盘的手势输入方法

吉林大学学报(工学版) 2023年

作者：叶育鑫夏珞珈孙铭会吉林大学计算机科学与技术学院

近年来，随着消费级头戴式显示器的问世，增强现实技术正在逐步兴起。然而文本输入作为一项重要且频繁的交互活动，仍未得到充分开发。在当前的增强现实系统中，最流行的点击输入方式存在效率低和视觉遮挡等问题。为了应对这些挑战，本... 详细信息

近年来，随着消费级头戴式显示器的问世，增强现实技术正在逐步兴起。然而文本输入作为一项重要且频繁的交互活动，仍未得到充分开发。在当前的增强现实系统中，最流行的点击输入方式存在效率低和视觉遮挡等问题。为了应对这些挑战，本文提出了一种新型的文本输入方式，将手势输入和假想键盘相结合，使用者在透明方框中绘制单词手势进行输入。首先，验证了在增强现实环境中使用假想键盘是可行和实用的。其次，对点击输入、有视觉反馈手势输入和无视觉反馈手势输入（本文方法）三种输入方式进行了一项用户研究，评估三者的性能。结果表明，无视觉反馈手势输入的平均速度可达16.95WPM（Words Per Minute），超过点击输入6.92WPM。

关键词：计算机应用技术人机交互增强现实文本输入手势键盘

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基于双手键盘的虚拟现实文本输入

吉林大学学报（工学版） 2022年第8期52卷 1881-1888页

作者：秦贵和黄俊锋孙铭会吉林大学计算机科学与技术学院长春130012

文字输入是虚拟现实(VR)环境中最常见的交互行为,目前主流的文字输入是通过激光瞄准的方式实现的,然而,现有方法存在诸多弊端,例如效率低、抖动大、扣动扳机容易误触发等,并不能满足VR环境下频繁输入词语的需求。因此,本文提出一种VR环... 详细信息

文字输入是虚拟现实(VR)环境中最常见的交互行为,目前主流的文字输入是通过激光瞄准的方式实现的,然而,现有方法存在诸多弊端,例如效率低、抖动大、扣动扳机容易误触发等,并不能满足VR环境下频繁输入词语的需求。因此,本文提出一种VR环境新型文字输入方式。首先,对键盘进行分区,使用手柄选择字符所在区域,辅以单词消歧算法,实现以单词为单位进行文本输入;其次,对使用者的点击坐标进行聚类分析,做一键多词处理;最后,设计出3种符合用户习惯的键盘布局,并确定出最优的布局。实验结果表明:利用该文本输入方式的最优布局速度高达13.44 WPM(Words per minute),准确率高达92.26%,相比于其他输入方式有较大提高。

关键词：计算机应用技术人机交互虚拟现实文本输入单词消歧

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多媒体终端上新型压力交互范式研究

吉林大学学报（工学版） 2023年第11期53卷 3186-3193页

作者：秦贵和王曼莹孙铭会吉林大学计算机科学与技术学院长春130012 吉林大学符号计算与知识工程教育部重点实验室长春130012 一汽大众汽车有限公司长春130011

针对移动终端上压力交互提出一种新型界面范式LWHP,并通过Bayes方法推理用户交互意图,优化压力空间划分。LWHP范式采用三维办公桌隐喻,包含图层(Layer),部件(Widget)、层级菜单(Hierarchical Menu)和压力手势(Pressure+Gesture)4个组成... 详细信息

针对移动终端上压力交互提出一种新型界面范式LWHP,并通过Bayes方法推理用户交互意图,优化压力空间划分。LWHP范式采用三维办公桌隐喻,包含图层(Layer),部件(Widget)、层级菜单(Hierarchical Menu)和压力手势(Pressure+Gesture)4个组成要素。基于用户历史输入的Bayes层级菜单分层优化算法,结合压力信号、交互特征(时间和跨越选项次数)和情境信息对用户意图分析解释,优化压力空间划分方式,提高交互准确性和自然性。最后,通过一个基于LWHP范式的相册交互场景阐述其应用和相关部件设计。

关键词：人机交互界面范式用户界面压力输入智能手机组件

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基于压电薄膜传感器的机器人触觉识别系统

浙江大学学报（工学版） 2022年第4期56卷 702-710页

作者：王云灏孙铭会辛毅张博宣吉林大学计算机科学与技术学院吉林长春130012 吉林大学仪器科学与电气工程学院吉林长春130061 美国波特兰州立大学工程与计算机科学学院俄勒冈州波特兰97201

为了使机器人通过触觉感知外部环境信息,弥补视听交互信息缺失的不足,根据聚偏氟乙烯(PVDF)材料的压电效应设计开发基于触觉传感器和卷积神经网络的机器人触觉识别系统,能够根据所采集的触觉信号识别出材质类型.提出基于渐进式级联卷积... 详细信息

为了使机器人通过触觉感知外部环境信息,弥补视听交互信息缺失的不足,根据聚偏氟乙烯(PVDF)材料的压电效应设计开发基于触觉传感器和卷积神经网络的机器人触觉识别系统,能够根据所采集的触觉信号识别出材质类型.提出基于渐进式级联卷积神经网络的触觉识别算法.该算法基于卷积神经网络提取机器人传感器的信号特征,包括经过短时傅里叶变换的触觉数据频谱图和信号表征周期内的时域特征.为了解决特定材质识别混淆的问题,利用K-Medoids聚类算法和动态时间规整(DTW)距离度量算法将分类过程区分为粗、细2个层次,构建渐进式分类模型.实验表明,设计的触觉传感器对物体材质的平均识别正确率约为97%,机器人能够成功识别触摸到的真实材质,为下一步的探索交互任务奠定基础.

关键词：机器人触觉聚偏氟乙烯(PVDF) 压电薄膜卷积神经网络传感器聚类算法

LWHP：多媒体终端上新型压力交互范式研究

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吉林大学学报(工学版) 2022年

作者：秦贵和王曼莹孙铭会吉林大学计算机科学与技术学院吉林大学符号计算与知识工程教育部重点实验室

本文针对移动终端上压力交互提出一种新型界面范式LWHP，并通过Bayes方法推理用户交互意图，优化压力空间划分。LWHP范式采用三维办公桌隐喻，包含图层（Layer），部件（Widget），层级菜单（Hierarchical Menu），压力手势（Pressure+G...

本文针对移动终端上压力交互提出一种新型界面范式LWHP，并通过Bayes方法推理用户交互意图，优化压力空间划分。LWHP范式采用三维办公桌隐喻，包含图层（Layer），部件（Widget），层级菜单（Hierarchical Menu），压力手势（Pressure+Gesture）4个组成要素。基于用户历史输入的Bayes层级菜单分层优化算法结合压力信号、交互特征（时间和跨越选项次数）和情境信息，对用户意图分析解释，优化压力空间划分方式，提高交互准确性和自然性。最后通过一个基于LWHP范式的相册交互场景阐述其应用和相关部件设计。

关键词：

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联合时空注意力的视频显著性预测

吉林大学学报(工学版) 2022年

作者：孙铭会薛浩金玉波曲卫东秦贵和吉林大学符号计算与知识工程教育部重点实验室上海爱思博特管理咨询有限公司光电对抗测试评估技术重点实验室吉林大学计算机科学与技术学院

视频显著性预测任务目的在于预测出视频片段中人的注意力最可能关注的区域。为了解决该任务中时间与空间特征联合建模的问题，本文提出了联合时空注意力机制 (COStA)，强调出特定时间和区域的特征供模型来感知。基于该机制，本文进一... 详细信息

视频显著性预测任务目的在于预测出视频片段中人的注意力最可能关注的区域。为了解决该任务中时间与空间特征联合建模的问题，本文提出了联合时空注意力机制 (COStA)，强调出特定时间和区域的特征供模型来感知。基于该机制，本文进一步提出了视频显著性预测模型TASED-COStA，对比实验表明，COStA机制能为神经网络模型在CC、NSS 与SIM三个评价指标上获得大于8%的性能提升， TASED-COStA模型能有效地建模视频信息中的时间与空间关系，并给出准确的预测结果。

关键词：计算机应用深度学习计算机视觉卷积神经网络视频显著性预测联合时空注意力机制

新时代背景下计算机科学导论"五位一体"课程思政的教学探索

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计算机教育 2022年第6期 14-17页

作者：孙铭会薛浩黄岚吉林大学计算机科学与技术学院吉林长春130012

以计算机科学导论课程为载体,分析课程中的思政元素,提出"五位一体"课程思政的育人路径规划,从家国情怀、专业水平、职业道德、人文素养以及辩证唯物主义自然观5个维度阐述如何进行"五位一体"的课程思政教学,介绍立体化的教学布局,将课... 详细信息

以计算机科学导论课程为载体,分析课程中的思政元素,提出"五位一体"课程思政的育人路径规划,从家国情怀、专业水平、职业道德、人文素养以及辩证唯物主义自然观5个维度阐述如何进行"五位一体"的课程思政教学,介绍立体化的教学布局,将课程思政全方位、全过程落实.

关键词：计算机科学导论课程思政五位一体