Введение
Глава 1. Методы распознавания жестов руки в системах человеко-машинного взаимодействия 12
1.1. Задача распознавания жестов руки 12
1.2. Анализ существующих методов распознавания жестов руки на основе анализа внешних признаков жеста 15
1.2.1. Распознавание позиции и ориентации с помощью моментов изображения 15
1.2.2. Распознавание движений на основе анализа разностей изображений (MEI) 17
1.2.3. Распознавание конфигурации на основе анализа гистограмм направлений 18
1.2.4. Распознавание конфигурации и позиции с применением цветных перчаток 19
1.2.5. Распознавание конфигурации и позиции на основе анализа контура изображения руки 21
1.2.6. Распознавание позиции и конфигурации руки методом случайных лесов 22
1.2.7. Распознавание жестов руки с применением искусственных нейронных сетей 24
1.2.8. Распознавание жестов руки с применением скрытых моделей Маркова 25
1.3. Анализ существующих методов распознавания жестов руки на основе анализа трехмерной модели руки 27
1.3.1. Распознавание жестов как задача оптимизации 28
1.3.2. Распознавание жестов на основе ограниченного количества проекций модели руки 30
1.4. Ручная азбука и язык глухонемых 31
1.5. Основные выводы 32
Глава 2. Исследование и разработка методов распознавания жестов руки в дальностных изображениях человека 36
2.1. Характеристики дальностных изображений 36
2.2. Основные определения 40
2.3. Извлечение изображения руки 41
2.3.1. Вычисление позиции произвольной точки ладони руки в дальностном изображении 42
2.3.2. Извлечение изображения руки по позиции ладони 45
2.4. Распознавание позиций кончиков пальцев и точек соединения пальцев с ладонью руки 47
2.5. Распознавание конфигурации руки 54
2.5.1. Скелетизация изображения руки посредством планарного представления дальностного изображения 55
2.5.2. Скелетизация изображения руки посредством пространственного представления дальностного изображения 63
2.5.3. Построение трехмерного скелета дальностного изображения 65
2.5.4. Сравнение трехмерных скелетов руки 67
2.6. Основные выводы 74
Глава 3. Разработка методов бесконтактного управления компьютером и распознавания ручных азбук глухонемых 77
3.1. Человеко-машинное взаимодействие с помощью жестов пальца руки 77
3.2. Человеко-машинное взаимодействие в трехмерном пространстве посредством нескольких пальцев руки 81
3.3. Распознавание жестов глухонемых 85
3.3.1. Распознавание ручной азбуки ASL 85
3.3.2. Распознавание ручной азбуки РРА 89
3.4. Человеко-машинное взаимодействие посредством динамических жестов руки 97
3.4.1. Бесконтактное рисование посредством динамических жестов руки 97
3.4.2. Управление графическим интерфейсом пользователя посредством заранее определенных жестов руки 99
3.5. Оценка качества распознавания предложенных методов 102
3.6. Основные выводы 105
Заключение 106
Литература 108
