收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

手写虚拟汉字识别研究及其在多通道短信交互系统中的应用

杨端端  
【摘要】: 基于视频的人机交互接口能够增加计算机的感知能力,因此成为新型人机交互接口中一个重要的研究方向。如果机器通过视频捕捉信息后,能够理解人类习惯的交互方式,如手势,肢体语言,文字,草图等,将能提供自然、友好、有效的人机交互接口。另一方面,手写识别模块已经被广泛地置入各种机器中以方便人机交互。手写信息的捕捉一般需要使用触摸屏幕(板)和手写笔,但对于便携式的机器而言,屏幕尺寸一般会受到限制,因此手写功能只能在较小的屏幕上使用。通过视频的方式捕捉手写信息可以摆脱触摸屏幕(板)的限制,使得用户能靠传统的纸笔与机器进行交互,具有方便、自然的优点。 传统的纸笔对于人类非常熟悉,基于视频用纸笔方式与机器交流是一个不错的选择,但由于该方法需要大量的纸张,以及要求用户携带书写所用之笔,并不足够环保和方便。如能以用户的手指代替笔,以普通的平面代替纸,同时辅之以计算机视觉技术,使用户能以手指书写的方式达到笔式交互之目的,将会提供新颖的人机交互接口。该人机交互接口由于交互时无需纸张,构造时无需触摸屏,使用时无需携带笔,因此具有环保、方便、交互设备简约等优点。以前虽有研究者提出过一些以手指作为人机交互媒介的应用,如手势识别、手指鼠标等,但以手指向计算机输入字符的人机交互接口还未见有相关文献提及。 由于手指在普通平面上书写汉字后不会留下笔迹的信息,此类汉字似乎虚拟不可见,因此,本文称之为手写虚拟汉字。此文研究了手写虚拟汉字的恢复,重构,编码,识别,并提出了一系列的方法。 1.由于手写虚拟汉字的书写过程是一个手势表达的过程,因此本文首先研究前景分割方法,目的是把手势的主体从视频图象中分割出来。考虑到整个手写虚拟汉字识别系统的实时性,本文提出了一个简单但却有效的改进单高斯背景模型,并据此分割手势的主体。实验表明,使用该背景模型后,对用户的手有较好的分割效果。 2.为了保证实时地重构手写虚拟汉字,提出了一种新型的指尖预测器:改进的单层函数连接神经网络(Flat Functional-link Neural Network,FFNN)。并用它与Kalman滤波器分别来对手写虚拟汉字书写轨迹进行实时预测。实验结果表明改进的FFNN在手写虚拟汉字轨迹预测上有较好的表现,性能优于Kalman滤波器。 3.为了获取重构手写虚拟汉字所用的指尖轨迹,提出了基于轮廓分析和环形特征匹配的指尖定位算法。该方法首先获得手的轮廓,然后采用网格抽样方法定位指尖的粗略位置,再通过环形特征匹配方法确定指尖的准确位置。实验结果表明,该方法定位指尖的准确率可以达到98.5%。最后将该指尖定位方法运用到手写虚拟汉字识别系统中,汉字的识别率可达93%左右。 4.提出了基于Bezier曲线重构手写虚拟汉字的方法。以直线连接每一帧的指尖位置的方式重构手写虚拟汉字,相当于将手写轨迹分为很多线段,表示出来的汉字有折线感,不光滑。采用曲线轮廓技术(Bezier曲线)重构手写虚拟汉字不仅可以使得笔画较为光滑,重构出高质量的手写虚拟汉字;而且能大大降低手写虚拟汉字的存储空间,方便我们建立庞大的数据库。 5.研究了手写虚拟汉字的识别。包括了手写虚拟汉字的预处理、特征提取和分类器设计。提出了3种新型的统计分类器,分别是基于相似类别集合的层级LDA分类器,基于核模式识别方法和修正二次判决函数(MQDF)的核修正二次判决函数(KMQDF)分类器以及改进线性判决函数(MLDA)+LDA的二级分类器。手写虚拟汉字最优的识别率可以达到93%。 总之,手写虚拟汉字识别的研究是一个涉及多个领域(手势识别、图象处理、手写体汉字识别等)的综合研究项目,该课题的研究,将可以实现新颖、自然、友好的人机交互接口,具有重要的理论意义和现实意义。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 徐燕,怀进鹏,王兆其;手势数据挖掘及挖掘结果的可视化[J];计算机辅助设计与图形学学报;2003年04期
2 张良国,吴江琴,高文,姚鸿勋;基于Hausdorff距离的手势识别[J];中国图象图形学报;2002年11期
3 王延江,袁保宗;多模态人机交互中基于笔输入的手势识别[J];北方交通大学学报;2001年02期
4 刘江华,陈佳品,程君实;用于人机交互的静态手势识别系统[J];红外与激光工程;2002年06期
5 曾芬芳,王颖,黄国建,王善炯;基于模糊神经网络的手势识别[J];小型微型计算机系统;2000年07期
6 王亚利,周又玲;基于弹性图匹配的静态手势识别[J];现代计算机;2004年12期
7 江冬梅;吴晓娟;;基于肤色和特征相似度映射手势识别算法[J];电子测量技术;2004年02期
8 葛元,郭兴伟,王林泉;傅立叶描述子在手势识别中的应用[J];计算机应用与软件;2005年06期
9 曾芬芳,王建华,别小川,袁野;基于神经网络的手势识别[J];机器人;1999年01期
10 郭兴伟,葛元,王林泉;基于形状特征的字母手势的分类及识别算法[J];计算机工程;2004年18期
11 江冬梅;王玉芳;;基于方向直方图矢量的手势识别[J];信息技术与信息化;2006年02期
12 李文昊;;基于SPCA563B芯片的图像识别系统设计[J];单片机与嵌入式系统应用;2006年08期
13 刘军;田国会;李荣宽;刘贤锴;;智能空间下基于手势识别的人机交互[J];北京联合大学学报(自然科学版);2010年02期
14 魏佳;;基于条件随机场的动态手势识别技术研究[J];才智;2011年07期
15 张少丽;;基于视觉的傅立叶描述子手势识别方法[J];软件导刊;2008年06期
16 杨全;赵杨;;基于AdaBoost的手势识别[J];计算机与网络;2008年13期
17 任彧;顾成成;;基于HOG特征和SVM的手势识别[J];科技通报;2011年02期
18 刘江华,程君实,陈佳品;基于视觉的动态手势识别及其在仿人机器人交互中的应用[J];机器人;2002年03期
19 江立;阮秋琦;;基于神经网络的手势识别技术研究[J];北京交通大学学报;2006年05期
20 肖志勇;秦华标;;基于视线跟踪和手势识别的人机交互[J];计算机工程;2009年15期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 孙超;冯志全;李扬;张明敏;张文杰;潘志庚;;基于手势识别的人机交互综述[A];第六届和谐人机环境联合学术会议(HHME2010)、第19届全国多媒体学术会议(NCMT2010)、第6届全国人机交互学术会议(CHCI2010)、第5届全国普适计算学术会议(PCC2010)论文集[C];2010年
2 杨青;陈喆;;一种用于手势识别系统的指尖检侧方法[A];2010年通信理论与信号处理学术年会论文集[C];2010年
3 陈文;夏晓;王晓东;;基于优化DTW算法的智能终端手势识别[A];第七届和谐人机环境联合学术会议(HHME2011)论文集【poster】[C];2011年
4 吴昀蓁;王祎;樊新;王立功;;基于单目视觉的手势识别跟踪算法研究与实现[A];第七届和谐人机环境联合学术会议(HHME2011)论文集【oral】[C];2011年
5 杨筱林;姚鸿勋;;一种新的手势建模方法及其在手势识别中的应用[A];第一届中国情感计算及智能交互学术会议论文集[C];2003年
6 张凯;余新国;;基于Kinect开发用于幼儿教育的手势识别[A];第七届和谐人机环境联合学术会议(HHME2011)论文集【poster】[C];2011年
7 祝远新;徐光佑;黄浴;林学;俞志和;;一个基于表观的孤立手势识别系统[A];中国图象图形科学技术新进展——第九届全国图象图形科技大会论文集[C];1998年
8 施教芳;赵鹤鸣;;基于节点对BP网络的数据手套手势识别[A];苏州市自然科学优秀学术论文汇编(2008-2009)[C];2010年
9 王新宇;孙冠;韩冬;张婷;;基于一种改进神经网络的数据手套手势识别[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
10 耿磊;吴晓娟;彭彰;;基于方向直方图和神经网络的手势识别[A];第十二届全国信号处理学术年会(CCSP-2005)论文集[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 杨端端;手写虚拟汉字识别研究及其在多通道短信交互系统中的应用[D];华南理工大学;2007年
2 赵章琰;表面肌电信号检测和处理中若干关键技术研究[D];中国科学技术大学;2010年
3 周航;基于计算机视觉的手势识别系统研究[D];北京交通大学;2008年
4 齐苏敏;序列图像中手势跟踪与识别技术的研究[D];苏州大学;2008年
5 方贵盛;面向概念表达的计算机辅助草绘设计关键技术研究[D];浙江大学;2007年
6 冯志全;运动人手的三维跟踪方法研究[D];山东大学;2006年
7 顾立忠;基于表观的手势识别及人机交互研究[D];上海交通大学;2008年
8 丁展;基于手绘的交互方式与三维建模研究[D];浙江大学;2008年
9 黄争舸;虚拟自然场景建模和可视化的若干问题研究[D];浙江大学;2008年
10 潘绍松;面向过程的维修诱导关键技术研究[D];南京航空航天大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨青;手势识别技术的研究[D];大连理工大学;2010年
2 王兴华;智能教室手势识别算法研究及交互原型系统设计[D];西安电子科技大学;2009年
3 邬大鹏;基于视觉的手势识别及人机交互研究[D];南京航空航天大学;2010年
4 姜丽;复杂背景下基于表观模型的手势识别研究[D];东北大学;2009年
5 陈帮民;手势追踪研究与手势识别应用平台实现[D];中山大学;2011年
6 杨明华;手势识别技术的应用研究[D];东华大学;2012年
7 邹燕平;基于单目视觉的手势识别技术研究[D];大连理工大学;2012年
8 蒙兴宝;基于运动轨迹的手势识别研究及应用[D];北京化工大学;2012年
9 张建忠;基于概率矩阵模型的手势识别研究[D];燕山大学;2013年
10 邓瑞;用于3D场景视频会议的手势识别系统的研究与实现[D];上海交通大学;2013年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 肖思思;TCL新型数字家电可进行手势识别[N];中国税务报;2007年
2 马田;明天移动生活——手机万能化[N];市场报;2006年
3 实习生 刘刚;机器人何时走入寻常百姓家?[N];科技日报;2009年
4 清水;用户界面走向下一代[N];计算机世界;2004年
5 马田;未来手机的能耐越来越大[N];大众科技报;2007年
6 电脑商报记者 张林才;JDSU推动人机交互革命[N];电脑商报;2010年
7 李金良;打手势实现遥控 遥控器时代即将终结[N];民营经济报;2008年
8 温雪晨 编译;别让科技俘虏你[N];计算机世界;2010年
9 本报记者 孟祥初;让移动应用更“有趣”[N];通信产业报;2010年
10 本报记者 陈丹;把每个工人都变成工程师[N];科技日报;2007年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978