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基于改进凸分解的手势识别

北京理工大学学报 2018年第3期38卷 279-285页

作者：潘志庚王顺婷姚争为杭州师范大学数字媒体与人机交互研究中心浙江杭州311121

提出了一种新的基于Kinect的实时静态手势识别方法,主要贡献包括:提出了一种简易可行的、结合图像深度信息与肤色信息的手势区域检测与分割方法;提出了一种改进的凸分解算法,对手势区域进行近似凸形状分解,以得到表征手势特征的骨架信息... 详细信息

提出了一种新的基于Kinect的实时静态手势识别方法,主要贡献包括:提出了一种简易可行的、结合图像深度信息与肤色信息的手势区域检测与分割方法;提出了一种改进的凸分解算法,对手势区域进行近似凸形状分解,以得到表征手势特征的骨架信息;采用基于路径相似性的骨架图匹配算法对手势进行匹配以实现识别.针对特定手势集进行了对比实验,实验结果表明,本文方法在识别结果的准确率以及算法的效率上都有着良好的表现.

关键词：手势识别凸分解骨架图匹配深度信息

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并行化碰撞检测算法综述

系统仿真学报 2017年第11期29卷 2601-2607,2617页

作者：刘复昌王双建潘志庚王金荣杭州师范大学数字媒体与人机交互研究中心浙江杭州310012

随着不同应用领域对实时碰撞检测算法需求的增长,利用多核CPU和GPU的并行处理能力来提高碰撞检测算法的处理速度已经得到了广泛的关注。文中回顾了碰撞检测算法的发展历史并从多个角度对目前现有的算法进行了分类归纳;介绍了十余种代表... 详细信息

随着不同应用领域对实时碰撞检测算法需求的增长,利用多核CPU和GPU的并行处理能力来提高碰撞检测算法的处理速度已经得到了广泛的关注。文中回顾了碰撞检测算法的发展历史并从多个角度对目前现有的算法进行了分类归纳;介绍了十余种代表性的基于CPU和GPU并行化碰撞检测算法,并从算法的可扩展性和存储空间消耗以及任务量均衡化等方面分析了这些算法的优缺点。最后总结了并行化碰撞检测算法研究中存在的问题和新的发展方向以及常用的实验测试数据。

关键词：碰撞检测综述 GPU 并行化算法

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基于体感的在线互动教育游戏设计与实现

系统仿真学报 2017年第11期29卷 2890-2897页

作者：班蕊丁丹丹张明敏沈华清杭州师范大学数字媒体与人机交互研究中心杭州310012 浙江大学杭州310012

在教育游戏应用方面,体感游戏具有体验优、多感官、以学生为中心的优势,因而在教育领域中得到了比较广泛的应用。但目前常用的体感游戏设备如Kinect都基于PC端,不支持网页浏览模式,且开发周期长无法及时满足教学需求,因而导致基于体感... 详细信息

在教育游戏应用方面,体感游戏具有体验优、多感官、以学生为中心的优势,因而在教育领域中得到了比较广泛的应用。但目前常用的体感游戏设备如Kinect都基于PC端,不支持网页浏览模式,且开发周期长无法及时满足教学需求,因而导致基于体感的教育游戏发展速度缓慢,发展不均衡。针对传统体感技术无法在网页浏览体验的问题,提出了结合Websocket通讯机制以及Kinect识别模式的解决方案。在游戏设计过程中,为促进教育性与游戏性的深度融合,进一步探讨了基于体感的在线互动教育游戏设计方法,最后展示了应用案例。

关键词：体感交互教育游戏在线游戏学习

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基于深度相机的手腕识别与掌心估测

中国图象图形学报 2014年第3期19卷 463-470页

作者：姚争为潘志庚滕国栋杭州师范大学数字媒体与人机交互研究中心杭州311121

目的当手和手臂都进入深度相机所设定的有效深度范围时,它们将被作为一个整体来提取,若处理时也把它们作为一个整体,这可能会影响手势交互的一些重要算法,如掌心估测、手朝向估测、手的跟踪等。掌心是手势交互中较为稳定的点,掌心与手... 详细信息

目的当手和手臂都进入深度相机所设定的有效深度范围时,它们将被作为一个整体来提取,若处理时也把它们作为一个整体,这可能会影响手势交互的一些重要算法,如掌心估测、手朝向估测、手的跟踪等。掌心是手势交互中较为稳定的点,掌心与手簇中心的连线常被用来估测手的朝向。因此提高掌心估测算法的性能有助于提高手势交互的整体性能。方法为了有效地分割手与手臂,从分析手腕的运动特征和手的轮廓特点入手,并利用内切矩形的几何特征,提出手腕识别算法;为了提高掌心估测的性能,从手势交互的特点入手,分析了锐角三角形和最大内切圆的几何特征,提出新的掌心估测算法。结果本文算法在空气多点触摸系统中进行了实验,新的掌心估测算法较之原算法在性能上提高了近7倍,且仍然能保持掌心坐标的稳定性,坐标偏差不大于3个像素。同时手腕识别算法的引入也提高了掌心估测的准确性。结论实验结果表明,手腕识别算法能较好地分割出手与手臂,新的掌心估测算法能很好地支持实时交互。

关键词：手腕识别掌心估测深度相机手部分割手势交互

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基于体素的人手结构自动估测

中国图象图形学报 2014年第1期19卷 54-61页

作者：姚争为潘志庚杭州师范大学数字媒体与人机交互研究中心杭州310036

目的人手结构估测是建立个性化3维人手模型以及进行人手姿态估测的重要步骤之一。由于人手骨架为表皮所覆盖,普通摄像机无法直接获得其结构,因此常常需要人员参与估测过程,无法真正实现自动化,这必然会增加估测的时间和估测的复杂度。... 详细信息

目的人手结构估测是建立个性化3维人手模型以及进行人手姿态估测的重要步骤之一。由于人手骨架为表皮所覆盖,普通摄像机无法直接获得其结构,因此常常需要人员参与估测过程,无法真正实现自动化,这必然会增加估测的时间和估测的复杂度。方法本文从人手纹理与人手关节位置相关性出发,利用一套图像分割和图像增强技术提取出大致的人手连接结构;再利用多视点3维建模、3维拟合技术和粒子群优化算法,优化之前得到的人手连接结构。结果经实验证明该方法能成功地提取出人手结构,估测的每个阶段均无需人员参与。结论与之前方法相比,该方法真正实现了估测过程自动化,减少了估测时间和估测误差。

关键词：个性化连接结构体素人手模型手姿态估测

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支持自然交互的虚拟跑步机系统的设计和实现

系统仿真学报 2017年第11期29卷 2753-2759页

作者：潘志庚刘从晋葛莹莹袁庆曙杭州师范大学数字媒体与人机交互研究中心杭州311121 吉林动画学院长春130012

虚拟跑步机系统通过虚拟呈现户外运动场景,提高了跑步机的趣味性。如何在跑步过程中实现人机的自然、有效交互是系统设计中需要考虑的重要问题。基于Kinect体感设备,通过对手势交互区域的合理划分及分析,设计了一种手势交互协议,该协议... 详细信息

虚拟跑步机系统通过虚拟呈现户外运动场景,提高了跑步机的趣味性。如何在跑步过程中实现人机的自然、有效交互是系统设计中需要考虑的重要问题。基于Kinect体感设备,通过对手势交互区域的合理划分及分析,设计了一种手势交互协议,该协议在不中断跑步过程的前提下,实现了跑步机系统的菜单交互、内容切换等交互功能。开发了一套虚拟跑步机系统,利用OSG三维图形库和Unity3D引擎搭建三维虚拟场景,并运用串口及Socket通信实现跑步机状态数据、虚拟人运动数据的实时传输,最终通过大屏幕或投影呈现虚拟运动场景。实验表明,本文设计的虚拟跑步机系统能有效提升跑步机系统的交互友好性、易用性与趣味性。

关键词：跑步机自然交互 Kinect OSG

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移动平台上个性化对联辅助生成

系统仿真学报 2016年第6期28卷 1476-1480页

作者：沈伟华张世程王顺婷潘志庚丽水学院丽水323000 杭州师范大学数字媒体与人机交互研究中心杭州310013

楹联文化是中国传统文化的结晶,也是中国语言的瑰宝。鉴于移动智能终端用户群体的广泛性,为了继承和发扬中国传统文化,以Android和i OS操作系统为平台,基于对嵌名对联生成算法的研究,将楹联文化和现代科技进行有机的结合,使得用户可以... 详细信息

楹联文化是中国传统文化的结晶,也是中国语言的瑰宝。鉴于移动智能终端用户群体的广泛性,为了继承和发扬中国传统文化,以Android和i OS操作系统为平台,基于对嵌名对联生成算法的研究,将楹联文化和现代科技进行有机的结合,使得用户可以通过移动平台方便快捷地获取属于自己的个性化对联。论文简要概述了对联创作软件的设计理念、软件架构、设计流程,详细讨论了在移动平台上的实现技术和方法等,并对系统的结果进行了展示。

关键词：楹联文化嵌名对联个性化对联移动平台

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移动增强现实可视化综述

计算机辅助设计与图形学学报 2018年第1期30卷 1-8页

作者：高翔安辉陈为潘志庚杭州师范大学数字媒体与人机交互研究中心杭州310012 浙江大学CAD&CG国家重点实验室杭州310058

增强现实在过去几年中得到了长足的发展,尤其是移动智能设备的普及使其有了重大的突破.增强现实作为一种新的人机交互技术,可以更直观地展示现实场景中的物理对象和数据信息,越来越多的研究者开始探索如何将数据可视化与增强现实结合.... 详细信息

增强现实在过去几年中得到了长足的发展,尤其是移动智能设备的普及使其有了重大的突破.增强现实作为一种新的人机交互技术,可以更直观地展示现实场景中的物理对象和数据信息,越来越多的研究者开始探索如何将数据可视化与增强现实结合.文中将系统地介绍移动增强现实技术的发展现状和目前增强现实在数据可视化中应用所取得的成果.通过分析不同案例来讨论增强现实在数据可视化中应用的可行性;最后,总结了目前数据可视化和增强现实结合所面临的挑战以及未来的研究方向和机遇.

关键词：增强现实可视化移动人机交互

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基于模糊综合评价的疲劳驾驶检测算法研究

软件学报 2019年第10期30卷 2954-2963页

作者：潘志庚刘荣飞张明敏杭州师范大学数字媒体与人机交互研究中心浙江杭州311121 浙江大学计算机科学与技术学院浙江杭州310007

疲劳驾驶是引发交通事故的一个主要原因,对驾驶员疲劳驾驶做出准确、有效的检测和预防,具有重要的社会意义.在研究比较了前人工作的基础上,设计了一种基于机器视觉,图像处理的驾驶员疲劳检测机制.首先将传来的连续帧图像(视频)利用 Adab... 详细信息

疲劳驾驶是引发交通事故的一个主要原因,对驾驶员疲劳驾驶做出准确、有效的检测和预防,具有重要的社会意义.在研究比较了前人工作的基础上,设计了一种基于机器视觉,图像处理的驾驶员疲劳检测机制.首先将传来的连续帧图像(视频)利用 Adaboost 算法进行人脸检测,根据人脸“三庭五眼”的分布特征分割出大致的人眼区域.在人眼定位过程中,采用 OSTU 阈值分割,非线性点运算和积分投影等预处理消除眉毛,并利用模糊综合评价算法对眼睛矩形区域的长宽比、拟合椭圆面积、瞳孔黑色素所占比例这 3 个影响因子进行分析,判别出眼睛的睁开闭合状态.最后根据 PERCLOS 原理对驾驶员的疲劳状态做出检测.实验结果表明,所提算法能够准确地判别出眼睛的睁闭状态及对驾驶员的疲劳状态的检测,具有较高的准确性和实用性.

关键词：疲劳驾驶人脸检测人眼定位模糊综合评价 PERCLOS