基于粒子濾波的手勢(shì)跟蹤算法研究.pdf

1、隨著人機(jī)交互技術(shù)(Human Computer Interaction,HCI)的發(fā)展,以及人們對(duì)智能友好人機(jī)交互的追求,手勢(shì)作為日常生活中使用廣泛的交流方式,具有自然直觀、易于學(xué)習(xí)等特點(diǎn),必然被人們應(yīng)用到人機(jī)交互當(dāng)中。近年來(lái),基于手勢(shì)識(shí)別的人機(jī)交互技術(shù)逐漸成為研究熱點(diǎn),現(xiàn)已被應(yīng)用于許多機(jī)器人交互系統(tǒng)、智能家居等領(lǐng)域中。而手勢(shì)跟蹤作為動(dòng)態(tài)手勢(shì)識(shí)別技術(shù)至關(guān)重要的一環(huán),對(duì)整個(gè)交互系統(tǒng)是否可用起決定性的作用。
　　 本文主要研究基于視

2、覺(jué)的手勢(shì)跟蹤技術(shù),嘗試設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的基于粒子濾波的手勢(shì)跟蹤算法,克服粒子濾波跟蹤算法存在的粒子集小跟蹤不準(zhǔn)確、粒子集大跟蹤實(shí)時(shí)性差的矛盾,為實(shí)時(shí)的手勢(shì)識(shí)別奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。主要研究?jī)?nèi)容包括復(fù)雜背景下的手勢(shì)跟蹤、觀測(cè)模型的構(gòu)造、自適應(yīng)類(lèi)別K-means聚類(lèi)算法等關(guān)鍵技術(shù),通過(guò)引入自適應(yīng)搜索窗口尺寸的均值漂移、自適應(yīng)類(lèi)別的K-means聚類(lèi)算法,我們對(duì)實(shí)時(shí)性差的粒子濾波算法做持續(xù)的改進(jìn)。
　　 本文首先給出一種基本的粒子濾波算法,

3、并綜述粒子濾波實(shí)現(xiàn)手勢(shì)跟蹤的優(yōu)勢(shì)與劣勢(shì)。然后針對(duì)其存在的準(zhǔn)確跟蹤必須使用大粒子集而導(dǎo)致實(shí)時(shí)性差的問(wèn)題,提出一種粒子濾波結(jié)合兩次自適應(yīng)搜索窗口尺寸的均值漂移手勢(shì)跟蹤算法PF2MS,該算法對(duì)預(yù)測(cè)之后的粒子利用均值漂移對(duì)每個(gè)粒子進(jìn)行局部尋優(yōu),將粒子移到手發(fā)生運(yùn)動(dòng)可能性最大的位置,然后對(duì)估計(jì)的運(yùn)動(dòng)位置再次利用均值漂移尋找手的確切位置,通過(guò)這種方法達(dá)到準(zhǔn)確實(shí)時(shí)的手勢(shì)跟蹤,從而大大的減少了所需要的粒子數(shù)。最后,由于PF2MS算法進(jìn)行手勢(shì)跟蹤時(shí)存在大