计算机技术与发展第18卷第10期18No.10Vol.2008年10月Oct.2008COMPUTERTECHNOLOGYANDDEVELOPMENT基于视觉的手势识别技术孙丽娟,张立材,郭彩龙(西安建筑科技大学信息与控制工程学院,陕西西安710055)摘要:近年来计算机已经成为人们日常生活的一部分,人们与计算机的交互也日益成为科研领域的热点。基于视觉的手势识别是实现新一代人机交互所不可缺少的一项关键技术,而手势识别的研究也可促进手语识别的发展,从而消除健全人与聋哑人之间的交流障碍,使他们能获得健全人的正常生活,帮忙他们参加社会的各项活动。文中介绍了手势识别方法的发展、手势识别的技术难点,具体阐述了基于视觉的手势识别系统原理和组成,手势的建模以及在手势识别中常用的技术方法。关键词:人机交互;手势识别;手语识别;手势模型中图分类号:TP39114文献标识码:A文章编号:1673-629X(2008)10-0214-03TechnologiesofHandGestureRecognitionBasedonVisionSUNL-ijuan,ZHANGL-icai,GUOCa-ilong(SchoolofInfo.andControlEngineering,Xi.anUniversityofArchitecture&Technology,Xi.an710055,China)Abstract:Computerhasbeenwidelyusedinallpartsofpeople.sdailylife.Thestudyofthemutualrelationshipbetweenpeopleandcom-puterhasalsobecomethefocusofthescientificresearch.Theabilityforcomputertovisuallyrecognizehandgesturesisessentialforfuturehuman-computerinteraction.Moreoverhandgesturerecognitionbasedonvisioncanpromotethesignlanguagerecognitiondevelop-ment.Signlanguagerecognitioncaneliminatetheexchangebarrierbetweenhealthypersonanddeaf-mute,whichenablesthemtoobtainthehealthyperson.snormallife,helpsthemtotakepartinsocialactivity.Presentsthedevelopment,technicaldifficultyandelaboratesthesystemprincipleandthecompositionofhandgesturesrecognitionbasedonvision.Moreover,introducedthemodelingofhandgestureandthetechniqueofhandgesturesrecognition.Keywords:human-computerinteraction;handgesturerecognition;signlanguagerecognition;gesturemodeling0引言随着计算机在现代社会影响的迅速扩大,多模式人机接口技术在现实生活中变得越来越重要。多模式人机接口技术研究的目标是解决计算设备的高智能性和高可用性问题的核心技术,研究方向是建立和谐自然的人机交互环境,使得用户可以方便、自然地使用人类所熟知的方式使用计算机,其中最重要的环节就是要使得计算机能够准确无误地感知包括自然语言、手势语言、面部表情在内的不同人类表达方式,实现拟人化的人机交互。因此,手势的检测和识别就成为了人机交互及模式识别领域的一项重要研究内容,是由手形动作辅之以表情姿势为符号构成的手语识别的关键技术之一。建立与计算机图像处理技术为基础的手语识别系统,可以消除健全人与聋哑人之间交流的障碍,使聋哑人更好地融入正常人的社会生活,大大提高他们的生存质量;另一方面,作为人体语言理解的一部分,手语识别可提供不同于键盘、鼠标等的人机交互手段,更方便人们轻松、高效地使用计算机及网络。1手势识别方法的发展最初的手势识别研究主要集中在做一种专用硬件设备来进行输入。例如数据手套,即人可以戴上一个类似于手套的传感器,计算机通过它可以获取手的位置、手指的伸展状况等丰富信息。例如CMU的ChristopherLee和Xu1995年完成了一个操纵机器人的手势控制系统。之后人们又致力于标记手势的研究,即通过在手上作标记。例如J.Davis和M.Shah将戴上指尖具有高亮标记的视觉手套的手势作为系统的输入,可识别7种手势。这虽然给识别带来了方便,但收稿日期:2008-03-03基金项目:陕西省教育专项科研基金项目(07JK292)作者简介:孙丽娟(1976-),女,河南安阳人,硕士研究生,主要研究方向为计算机技术应用研究;张立材,副教授,硕士生导师,主要研M第10期孙丽娟等:基于视觉的手势识别技术#215#然手上,一些研究者成功地研制了手势系统,但其识别的手势仅限几种。近几年又提出了动态复杂背景中手势目标的捕获与识别方法。如清华大学的祝远新、徐光等[1]给出了一种基于视觉的动态孤立手势识别技术,后来他们又提...