基于Kinect的體感識別技術及其在旗語培訓中的應用.pdf

1、旗語是一種在工業(yè)生產(chǎn)、交通管理等領域中用于傳遞信號的肢體語言。體感識別技術旨在讓計算機理解肢體語言，所以在肢體語言的交互教學活動中也有很大應用空間。當今新一代體感識別技術更是利用KINECT、wii等設備克服了傳統(tǒng)的體感識別輸入設備（如數(shù)據(jù)手套）在交互教學中的局限性。從教學方面來看，采用新一代體感識別技術有助提高計算機對肢體語言的理解能力，可以為旗語等肢體語言教學提供新的途徑，從而提高交互教學的教學質(zhì)量，促進教學活動開展。為了將體感識別

2、技術引入旗語教學領域并適應其教學需求，本論文將嘗試通過建構一種旗語培訓系統(tǒng)以達成此目的。
　　基于鐵路旗語教學需求本論文首先對幾種現(xiàn)下通行的體感識別技術進行了應用性比較，然后利用KINECT感應器設計并建構了一套基于體感識別技術的旗語培訓系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括兩個核心模塊，即動作訓練模塊和動作識別模塊:在動作訓練模塊中，用戶可選擇需要訓練的動態(tài)旗語動作進行訓練;在動作識別模塊中，用戶可利用訓練好的動作模板去識別用戶通過KINECT輸入的

3、動作。
　　本論文的重點部分闡述了動作識別模塊如何提取和識別肢體語言特征，并嘗試改進了現(xiàn)下流行的骨骼數(shù)據(jù)預處理方法和動作識別算法。其中，關于肢體特征提取，本論文基于獲取的原始骨骼點三維坐標，修正了深度坐標，并對其進行了歸一化處理，從而改進了加權方法;而關于肢體動作識別，本論文將動態(tài)時間規(guī)劃算法應用到三維坐標系，并根據(jù)旗語識別的特性將這一算法改進為嵌套動態(tài)時間規(guī)劃算法。實驗證明，如上改進后的算法明顯提高了體感識別的準確率。
　

4、　在動作訓練和動作識別兩個核心模塊的基礎上，在后期本論文還增加了互動教學模塊和語音識別模塊，用戶能夠在新增模塊中使用肢體動作和語音命令來播放教學視頻、觀看教學圖片，并與計算機進行實時互動。
　　以上所有研究都得到了充分的實驗數(shù)據(jù)來驗證其可行性。作為研究成果，本論文也給出了一套完整的系統(tǒng)設計和代碼實現(xiàn)方案?；谝陨涎芯砍晒?，本論文成功實現(xiàn)將新一代體感識別技術引入旗語教學領域。本論文建構的旗語培訓系統(tǒng)拓展了旗語教學方式的多樣性，大幅提