面向航天测发任务的虚拟手交互技术研究
| 摘要 | 第3-4页 |
| Abstract | 第4页 |
| 1 绪论 | 第8-14页 |
| 1.1 研究背景与意义 | 第8页 |
| 1.2 研究现状 | 第8-12页 |
| 1.2.1 虚拟现实的研究现状 | 第9-10页 |
| 1.2.2 手势识别技术的研究现状 | 第10-11页 |
| 1.2.3 语义交互的研究现状 | 第11-12页 |
| 1.3 课题来源 | 第12页 |
| 1.4 研究内容和组织结构 | 第12-14页 |
| 1.4.1 本文主要研究内容 | 第12-13页 |
| 1.4.2 本文组织结构 | 第13-14页 |
| 2 基于MEMS惯性传感器的手部跟踪系统设计 | 第14-21页 |
| 2.1 手部跟踪系统的架构设计 | 第14-16页 |
| 2.2 手部运动数据采集 | 第16-18页 |
| 2.2.1 MEMS惯性传感器简介 | 第16-17页 |
| 2.2.2 MEMS惯性传感器数据通讯 | 第17-18页 |
| 2.3 手部运动姿态数据描述 | 第18-20页 |
| 2.3.1 手部姿态的欧拉角表示 | 第18-19页 |
| 2.3.2 手部姿态的四元数表示 | 第19-20页 |
| 2.4 本章小结 | 第20-21页 |
| 3 数据驱动的虚拟手运动跟踪 | 第21-34页 |
| 3.1 虚拟手建模 | 第21-24页 |
| 3.1.1 人手骨骼结构分析 | 第21-22页 |
| 3.1.2 人手运动特性分析 | 第22-23页 |
| 3.1.3 虚拟手的模型构建 | 第23-24页 |
| 3.2 坐标系及其转换关系 | 第24-26页 |
| 3.2.1 地磁坐标系 | 第24页 |
| 3.2.2 传感器坐标系 | 第24-25页 |
| 3.2.3 手部骨骼坐标系 | 第25页 |
| 3.2.4 坐标系间的转换关系 | 第25-26页 |
| 3.3 标定过程中的手部骨骼比例推算方法 | 第26-29页 |
| 3.3.1 特定姿态的初始化标定 | 第26-27页 |
| 3.3.2 手部骨骼比例推算方法 | 第27-29页 |
| 3.4 基于运动学的虚拟手数据驱动 | 第29-31页 |
| 3.4.1 基于运动学的虚拟手位置解算 | 第29-30页 |
| 3.4.2 虚拟手运动跟踪流程设计 | 第30-31页 |
| 3.5 实验结果分析 | 第31-33页 |
| 3.6 本章小结 | 第33-34页 |
| 4 面向航天测发任务的典型手势识别 | 第34-48页 |
| 4.1 数据采集与预处理 | 第34-35页 |
| 4.2 手势的定义和特征表示 | 第35-39页 |
| 4.2.1 手势的定义 | 第35-36页 |
| 4.2.2 手势的特征表示 | 第36-39页 |
| 4.3 基于主成分分析的特征提取算法 | 第39-40页 |
| 4.3.1 主成分分析的数学模型 | 第39页 |
| 4.3.2 主成分分析的计算步骤 | 第39-40页 |
| 4.4 基于支持向量机的手势识别方法 | 第40-44页 |
| 4.4.1 支持向量机的基本原理 | 第41-42页 |
| 4.4.2 支持向量机的常用核函数 | 第42-43页 |
| 4.4.3 组合核函数的构造 | 第43页 |
| 4.4.4 组合核函数的参数选择 | 第43-44页 |
| 4.5 实验结果分析 | 第44-47页 |
| 4.6 本章小结 | 第47-48页 |
| 5 基于特定场景的语义交互研究 | 第48-64页 |
| 5.1 手部动作序列定义与特征表示 | 第48页 |
| 5.2 隐马尔可夫模型 | 第48-53页 |
| 5.2.1 隐马尔可夫模型的原理 | 第49页 |
| 5.2.2 隐马尔可夫模型主要解决问题 | 第49-50页 |
| 5.2.3 隐马尔可夫模型中主要算法 | 第50-53页 |
| 5.3 基于隐马尔可夫模型的动作序列识别 | 第53-54页 |
| 5.3.1 隐马尔可夫模型的训练与识别 | 第53页 |
| 5.3.2 实验结果分析 | 第53-54页 |
| 5.4 基于语义理解的交互设计 | 第54-60页 |
| 5.4.1 语义对象 | 第54-55页 |
| 5.4.2 场景语义 | 第55-56页 |
| 5.4.3 基于场景上下文的语义交互模型 | 第56-58页 |
| 5.4.4 语义驱动的虚拟双手交互设计 | 第58-60页 |
| 5.5 基于特定场景的语义交互实例验证 | 第60-63页 |
| 5.5.1 虚拟人运动语义交互实例 | 第60-61页 |
| 5.5.2 搬运梯子语义交互实例 | 第61-62页 |
| 5.5.3 操作控制台语义交互实例 | 第62-63页 |
| 5.6 本章小结 | 第63-64页 |
| 6 总结与展望 | 第64-66页 |
| 6.1 总结 | 第64页 |
| 6.2 展望 | 第64-66页 |
| 致谢 | 第66-67页 |
| 参考文献 | 第67-71页 |
| 附录 | 第71页 |
