基于Kinect的人機(jī)交互技術(shù)及在礦井火災(zāi)逃生模擬系統(tǒng)中的應(yīng)用.pdf

1、隨著虛擬現(xiàn)實(shí)和Kinect人機(jī)交互技術(shù)的發(fā)展，Kinect越來(lái)越多的被應(yīng)用到體感游戲及大型場(chǎng)景展示上，用來(lái)與虛擬場(chǎng)景進(jìn)行互動(dòng)。本文主要研究了基于Kinect的人機(jī)交互技術(shù)及其在虛擬煤礦巷道火災(zāi)逃生模擬系統(tǒng)中的應(yīng)用。首先研究了整個(gè)系統(tǒng)的軟硬件配置，其次研究了如何利用Kinect捕捉人體深度圖像以及骨骼數(shù)據(jù)；然后研究了基于深度圖像的正反手勢(shì)識(shí)別，以及基于骨骼數(shù)據(jù)的體態(tài)識(shí)別；最后研究了利用UE4創(chuàng)建虛擬巷道模型，用正反手勢(shì)控制巷道中人物的前后

2、左右行走以及利用步態(tài)識(shí)別算法識(shí)別操作者的身份，并將該操作者的信息在虛擬巷道中顯示出來(lái)。
　　在進(jìn)行正反手勢(shì)識(shí)別時(shí)，首先利用Kinect for Window SDK2.0的庫(kù)函數(shù)讀取深度信息，再利用閾值分割將手部區(qū)域分割出來(lái)，然后將手部圖像分為兩層：第一層為直立手指層，第二層為蜷縮手指層。對(duì)于直立手指層，先利用輪廓檢測(cè)算法檢測(cè)出手部輪廓，再利用凸包檢測(cè)算法識(shí)別出手指的個(gè)數(shù)；對(duì)于蜷縮手指層，主要利用輪廓檢測(cè)算法檢測(cè)輪廓，有輪廓?jiǎng)t為正

3、手，無(wú)輪廓?jiǎng)t為負(fù)手。最后把這兩層識(shí)別結(jié)果結(jié)合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)正反手識(shí)別。
　　步態(tài)識(shí)別也是先通過(guò)Kinect體感設(shè)備及Kinect for Windows SDK2.0讀取骨骼數(shù)據(jù)。進(jìn)行識(shí)別之前，首先分析人走路的姿態(tài)，提取特征向量。人走路時(shí)主要特征有速度，步長(zhǎng)，各個(gè)肢體擺動(dòng)的幅度，本文中主要選擇10個(gè)肢體角度進(jìn)行分析。然后，畫出每個(gè)肢體角度隨時(shí)間變化的曲線，從中提取一個(gè)平均周期，并用多項(xiàng)式函數(shù)擬合。最后，用多項(xiàng)式的擬合參數(shù)作為特征，用K