面向航天測發(fā)任務(wù)的虛擬手交互技術(shù)研究.pdf

1、航天測發(fā)任務(wù)是一項高風(fēng)險，高投資的復(fù)雜系統(tǒng)工程，在測試過程中對試驗場操作人員的現(xiàn)場操作能力要求較高。虛擬現(xiàn)實技術(shù)作為信息傳遞與交流的手段，為測發(fā)任務(wù)提供虛擬環(huán)境，操作人員可以通過驅(qū)動虛擬手在虛擬環(huán)境中完成檢測任務(wù)，以此提高操作效率。論文以航天測發(fā)任務(wù)為研究背景，主要研究基于MEMS慣性傳感器的手部跟蹤技術(shù)，實現(xiàn)手勢識別以及語義交互的設(shè)計。
　　為實現(xiàn)虛擬手的運動跟蹤，開發(fā)了一套基于慣性傳感器的手部運動跟蹤系統(tǒng)。通過分析人手的骨骼結(jié)

2、構(gòu)和運動特性，構(gòu)建了三維手部骨骼模型。對手部初始姿態(tài)進行標(biāo)定，將傳感器坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到手部骨骼坐標(biāo)系，并提出了一種手部骨骼比例的推算方法，使虛擬手更加真實。通過基于運動學(xué)的虛擬手位置解算，實現(xiàn)了手部運動的實時跟蹤。
　　對設(shè)計的典型手勢進行數(shù)據(jù)采集，提取行為特征來表示手勢，通過主成分分析法對手勢特征數(shù)據(jù)進行降維，應(yīng)用網(wǎng)格搜索和5折交叉驗證的SVM分類算法。針對分類算法，分別使用多項式核函數(shù)，徑向基核函數(shù)以及組合核函數(shù)對比識別率，選取最