以資料驅動手勢辨識為基礎之三維模型互動操控系統

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研究生：	廖威軒
論文名稱：	以資料驅動手勢辨識為基礎之三維模型互動操控系統 3D Models Manipulation Interaction System based on Data Driven Gesture Recognition
指導教授：	朱宏國
口試委員:	姚智原李潤容
學位類別：	碩士 Master
系所名稱：	電機資訊學院 - 資訊工程學系 Computer Science
論文出版年：	2014
畢業學年度：	103
語文別：	英文
論文頁數：	39
中文關鍵詞：	3d model 、manipulation 、data driven
相關次數：	點閱：2 下載：0
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摘要
近年來對於使用者操作介面的需求日益增加，我們在這邊特別著重於手勢操控系統的研究。這類型的應用從基本平版手機中2D的操作，慢慢的延伸到了3D的智慧型電視或是遊樂設備上。在這篇論文中，我們提出了一個嶄新的使用者手勢辨識與互動系統。利用放在使用者前方的攝影機ASUS Xtion所提供之深度影像，我們可以加以分析並取得使用者手部的資訊。在這篇中，我們特別著重於手勢部分的影像分析，利用前置收集了大量影像，並使用機器學習之PCA、SVM等等的演算法，讓我們提出的這個演算法可以達到高準確度且即時的手勢辨識。在此同時，我們也設計了一套3D模型互動式系統，這是根據使用者所做出的手勢，我們把他加以分析整合後，將結果展現在3D模型上。我們的目標是讓使用者用最自然、最少量的手勢操控，在最短的時間內分析出來，並讓使用者感受到似乎是真的直接操控到這個模型。我們的系統提供了幾種基本的操控手勢，而在我們的研究中，絕大多數的操控都可以藉由這些手勢組合後產生。這些手勢分別是放大縮小、平移（深淺以及上下左右）和任意旋轉軸之旋轉。

List of Contents
3D Models Manipulation Interaction System based on Data Driven Gesture Recognition    1
以資料驅動手勢辨識為基礎之三維模型互動操控系統    1
摘要    2
Abstract    6
Chapter 1. Introduction    7
Chapter 2. Related Work    9
Chapter 3. Gesture Detection    11
3.1 Depth Image    12
Smooth Hand Point    12
Hand Image Extraction    14
Hand Image Noise Reduction    15
3.2 Machine Learning    17
Data Dimension Reduction – PCA    17
Learning Method – SVM    18
Hand gestures    18
Chapter 4. Interaction System    20
Selection    20
Scale    22
Rotation    23
Application State Machine    26
Chapter 5. Experiment    28
Object matching game    29
Furniture arrangement    31
User Study: Gesture accuracy    31
User Study: Pan and Scale    32
User Study: Overall Matching    33
User rating    34
Chapter 6. Conclusion and Future Work    36
Conclusion    36
Future work    38
Reference    39

                                

[1] Esther Koller-meier and Luc J. Van Gool. Real-time body pose recognition using 2D or 3D haarlets. International Journal of Computer Vision (IJCV), 2009.
[2] Michael Van den Bergh, Luc J. Van Gool. Combining RGB and ToF cameras for real-time 3D hand gesture interaction. Workshop on Applications of Computer Vision (WACV), 2011.
[3] Peng Song, Wooi Boon Goh, William Hutama, Chi-Wing Fu, Xiaopei Liu. A handle bar metaphor for virtual object manipulation with mid-air interaction. Computer Human Interaction (CHI), 2012.
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[7] LibSVM, www.csie.ntu.edu.tw/~cjlin/libsvm.

全文公開日期本全文未授權公開 (校內網路)
全文公開日期本全文未授權公開 (校外網路)

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