電腦游戲中基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)的手熱識(shí)別技術(shù)研究.pdf

1、最近幾年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和成熟，越來(lái)越多的研究者將注意力轉(zhuǎn)移到人機(jī)交互手段的改進(jìn)上，研究符合人際交流習(xí)慣的人機(jī)交互方式。由于人的手勢(shì)作為交流工具在人們的日常生活中被廣泛的應(yīng)用，手勢(shì)識(shí)別技術(shù)在此背景下得到了快速的發(fā)展?；谟?jì)算機(jī)視覺(jué)的手勢(shì)識(shí)別技術(shù)具有人手處于自然狀態(tài)，手勢(shì)信息采集、錄入簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，是作為符合人際交流習(xí)慣的人機(jī)交互的有效方式。然而，人手的膚色存在顯著的個(gè)體差異，加之外界環(huán)境因素的影響，復(fù)雜背景中類(lèi)膚色區(qū)域的存在等因素

2、，這些都給基于視覺(jué)的手勢(shì)識(shí)別造成了極大的難度，使得這個(gè)研究方向成為一個(gè)極富挑戰(zhàn)性的多學(xué)科交叉的研究課題。本文在Microsoft Visual Studio2008環(huán)境下借助OpenCV開(kāi)發(fā)包實(shí)現(xiàn)基于視覺(jué)的手勢(shì)識(shí)別，將手勢(shì)識(shí)別提取出的手勢(shì)手形信息和手勢(shì)的運(yùn)動(dòng)信息作為控制參數(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)OpenGL編寫(xiě)的2D小游戲的控制。通過(guò)手勢(shì)識(shí)別應(yīng)用在計(jì)算機(jī)軟件的操作的方式改變?nèi)藱C(jī)交互的模式，嘗試更符合人際交流習(xí)慣的人機(jī)交互方式。
　　通過(guò)攝像頭采

3、集人手的視頻圖像，將圖像進(jìn)行預(yù)處理。將處理后的圖像進(jìn)行色彩空間的轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后利用膚色在此顏色空間的聚集性特征，提取和分割手勢(shì)。手勢(shì)的提取分割中根據(jù)色彩分量值把圖像轉(zhuǎn)換成灰度值圖像，設(shè)置合理閾值對(duì)灰度圖像做二值化處理。之后，將二值圖像進(jìn)行膨脹、腐蝕和開(kāi)閉運(yùn)算的形態(tài)學(xué)處理，消除干擾點(diǎn)。通過(guò)計(jì)算手勢(shì)目標(biāo)點(diǎn)的密度分布特征值作為手勢(shì)特征，將手勢(shì)特征與標(biāo)準(zhǔn)模板匹配識(shí)別出具體手勢(shì)。最后，OpenGL編寫(xiě)2D小游戲，將手勢(shì)識(shí)別過(guò)程中提取的手勢(shì)手形信息和

4、手勢(shì)運(yùn)動(dòng)信息控制游戲，代替鼠標(biāo)和鍵盤(pán)對(duì)游戲的操作。
　　本文的研究目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)基于視覺(jué)的手勢(shì)識(shí)別技術(shù)應(yīng)用到計(jì)算機(jī)游戲中，實(shí)現(xiàn)通過(guò)手勢(shì)控制游戲的目的。研究的主要價(jià)值體現(xiàn)在：手勢(shì)提取和分割過(guò)程中，通過(guò)將手勢(shì)圖像轉(zhuǎn)換到HSV色彩空間，利用該空間的像素點(diǎn)的色度信息分割膚色，具有排除光線，背景等環(huán)境因素和個(gè)體差異因素的干擾問(wèn)題，使手勢(shì)的提取和分割的準(zhǔn)確率大大提升。手勢(shì)目標(biāo)點(diǎn)的密度分布特征作為手勢(shì)特征的提取方式具有旋轉(zhuǎn)、平移和縮放不變性，能夠削