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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 基于視覺的手勢(shì)識(shí)別MP3設(shè)計(jì)
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡(jiǎn)介：
- 此作品設(shè)計(jì)是基于視覺識(shí)別技術(shù)的基礎(chǔ)上，使用微處理器控制攝像頭采集視頻，然后通過(guò)圖像算法準(zhǔn)確將人的手勢(shì)從平面圖像中分離出來(lái)，再經(jīng)過(guò)圖像抗干擾處理后識(shí)別出手的運(yùn)動(dòng)方向，進(jìn)而控制播放器的歌曲切換、聲音大小等操作，使人們擺脫了傳統(tǒng)的按鍵控制，讓MP3更人性化、智能化。
- 詳細(xì)介紹：
- 無(wú)
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 創(chuàng)新點(diǎn)：1、利用微處理器處理手勢(shì)信息，以此來(lái)控制MP3的播放，擺脫傳統(tǒng)的按鍵控制，使得MP3更智能化、人性化；2、利用嵌入式系統(tǒng)來(lái)處理圖像，擺脫傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)的處理，使設(shè)備更微型化,更廉價(jià)；3、圖像處理的算法是通過(guò)顏色分割整合辨別法和運(yùn)動(dòng)目標(biāo)識(shí)別法相結(jié)合，相比傳統(tǒng)單一的算法更簡(jiǎn)潔，并且運(yùn)用了一些快速算法以減少占用CPU運(yùn)算量；4、采用簡(jiǎn)單手勢(shì)就能與設(shè)備進(jìn)行交互，這很大程度上的節(jié)省了人們學(xué)習(xí)使用設(shè)備的時(shí)間。 技術(shù)關(guān)鍵和主要指標(biāo)：1、攝像頭能夠較準(zhǔn)確的對(duì)環(huán)境進(jìn)行圖像采集；2、采集進(jìn)來(lái)的圖像經(jīng)過(guò)圖像壓縮能夠以最少的存儲(chǔ)空間儲(chǔ)存，減少設(shè)備的費(fèi)用、面積，便于攜帶；3、圖像處理的算法，使得能夠精準(zhǔn)的提取手的動(dòng)作；4、把MP3整合進(jìn)去，使得CPU通過(guò)攝像頭提取出來(lái)的信息能夠準(zhǔn)確的控制MP3的播放。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 基于視覺的手勢(shì)識(shí)別技術(shù)是新一代人機(jī)交互的重要內(nèi)容，使用微控制器通過(guò)攝像頭理解人們的手勢(shì)并做出相應(yīng)的反應(yīng)，使人們擺脫了傳統(tǒng)的按鍵的控制，將改變?nèi)藗兊纳a(chǎn)生活方式?，F(xiàn)有的音響設(shè)備大多數(shù)要么是通過(guò)按鍵來(lái)控制的，要么是通過(guò)觸摸屏來(lái)控制的，始終沒有辦法不去觸摸播放器而控制這些設(shè)備。而本作品是通過(guò)攝像頭采集人的手勢(shì)并識(shí)別，以此來(lái)控制播放器的操作，擺脫了傳統(tǒng)的按鍵控制，這正是當(dāng)今社會(huì)智能化發(fā)展的一個(gè)方向。除此之外，傳統(tǒng)的圖像識(shí)別是基于計(jì)算機(jī)等一些比較高端的設(shè)備上，成本高，體積大，不方便攜帶。而該產(chǎn)品融入了現(xiàn)代新興的圖像識(shí)別的應(yīng)用技術(shù)，把圖像處理應(yīng)用于微處理器上，突破計(jì)算機(jī)等高端設(shè)備體積大、成本高等缺點(diǎn)。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 無(wú)
作品所處階段
- 整機(jī)調(diào)試
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 無(wú)
作品可展示的形式
- 實(shí)物
使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 該作品的使用非常簡(jiǎn)單，啟動(dòng)開機(jī)開機(jī)按鍵后，就可以通過(guò)手的上下、左右移動(dòng)等手勢(shì)來(lái)控制MP3的增加音量、減少音量、上一首、下一首等操作。該技術(shù)的特點(diǎn)是通過(guò)利用微處理器ARM控制攝像頭采集圖像和數(shù)字圖像信號(hào)的算法來(lái)提取手勢(shì)信息并進(jìn)行處理，以此來(lái)控制MP3播放，具有更智能化、人性化的優(yōu)勢(shì)，突破了傳統(tǒng)MP3的使用。該技術(shù)也可以應(yīng)用在家用的音響等設(shè)備上，使得音響等設(shè)備可以根據(jù)人的手勢(shì)來(lái)控制，具有很高的便利性。當(dāng)前社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，人們的生活水平不斷地提升，對(duì)娛樂(lè)性的設(shè)備需求量急劇上升，因此對(duì)設(shè)備的設(shè)計(jì)要求也越往智能化和微型化。該作品具有一定創(chuàng)新突破，設(shè)計(jì)的功能也具有相當(dāng)高的智能化，不但可以滿足人們的精神需求，更能使人們的生活更加便利。由此可知其經(jīng)濟(jì)效益非常高。
同類課題研究水平概述
- 國(guó)外對(duì)手勢(shì)識(shí)別的研究已有很長(zhǎng)的歷史，1991年富士通實(shí)驗(yàn)室完成了對(duì)46個(gè)手勢(shì)符號(hào)的識(shí)別工作；J.Davis和M.Shah將戴上指尖具有高亮標(biāo)記的視覺手套的手勢(shì)作為系統(tǒng)的輸入，可識(shí)別7種手勢(shì)；Starner等在對(duì)美國(guó)手勢(shì)中帶有詞性的40個(gè)詞匯隨機(jī)組成的句子識(shí)別率達(dá)到99.2%；K.Grobel和M.Assam從視頻錄像中提取特征，采用HMM技術(shù)識(shí)別262個(gè)孤立詞，正確率為91.3%。 我國(guó)的高文、吳江琴等人給出了ANN與HMM的混合方法作為手勢(shì)的訓(xùn)練識(shí)別方法，以增強(qiáng)識(shí)別方法的分類特性和減少模型的估計(jì)參數(shù)的個(gè)數(shù)，將ANN-HMM混合方法應(yīng)用于有18個(gè)傳感器的CyberGlove型號(hào)的數(shù)據(jù)手套的中國(guó)手勢(shì)識(shí)別系統(tǒng)中，孤立詞識(shí)別率為90%，簡(jiǎn)單語(yǔ)句級(jí)別率為92%。另外，清華大學(xué)遠(yuǎn)新、徐光佑等給出了一種基于視覺的動(dòng)態(tài)孤立手勢(shì)識(shí)別技術(shù)，借助于圖像運(yùn)動(dòng)的變化參數(shù)模型和魯棒回歸分析，提出了一種基于運(yùn)動(dòng)分割的圖像運(yùn)動(dòng)估計(jì)方法?；趫D像運(yùn)動(dòng)參數(shù)，構(gòu)造了兩種表現(xiàn)變化模型分別作為手勢(shì)的表現(xiàn)特征，利用最大最小優(yōu)化算法來(lái)創(chuàng)建手勢(shì)參考模板，并利用基于模板的分類技術(shù)進(jìn)行識(shí)別，對(duì)12中手勢(shì)的識(shí)別率超過(guò)90%。在進(jìn)一步研究中，他們又給出了有關(guān)連續(xù)動(dòng)態(tài)手勢(shì)的識(shí)別，融合手勢(shì)運(yùn)動(dòng)信息和皮膚顏色信息，進(jìn)行復(fù)雜背景下的手勢(shì)分割；通過(guò)結(jié)合手勢(shì)的時(shí)序信息、運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)及形狀表現(xiàn)，提出動(dòng)態(tài)手勢(shì)的時(shí)空表現(xiàn)模型，并提出基于顏色、運(yùn)動(dòng)以及形狀等多模式信息的分層融合策略抽取時(shí)空表現(xiàn)模型的參數(shù)，最后，提出了動(dòng)態(tài)時(shí)空規(guī)整算法用于手勢(shì)識(shí)別，對(duì)于12中手勢(shì)，平均識(shí)別率高達(dá)97%。
