基于目标追踪的多点触控人机交互系统设计

摘要

近年来,随着科技的进步,尤其是计算机视觉技术的飞速发展,人机交互领域也产生了日新月异的变化,以键鼠为主的交互方式已经渐渐引起来了人们的枯燥感。多点触摸屏、交互式电子白板、数据手套、手势识别系统等一系列新兴应用的产生,引起了人机交互领域的一场大变革。尤其是多点触摸屏的产生与发展,使多点触控技术越来越引起人们的关注。
　　文章系统地阐述了基于目标追踪的多点触控人机交互系统所涉及到的相关技术,从运动目标检测追踪技术,到多点触控技术,最后到人机交互技术,从它们的研究现状和关键技术方面进行了详尽论述,并在此基础上提出了基于目标追踪的多点触控人机交互方式。不同于常见的触摸式多点触控系统,该系统引入了运动目标追踪技术,通过图像采集器的使用,使计算机融入到人的三维体系当中,而不是使计算机引导人体行为。
　　对于此种类型的多点触控系统,文章就其实现过程及相关案例进行了一一剖析。实现过程分为硬件系统和软件系统两方面的工作,硬件系统方面,主要是通过图像采集器、投影设备、计算机等设备搭建合适的系统环境,来为软件系统服务;软件系统方面,主要分为两个模块:运动目标检测追踪模块和多媒体响应程序模块。案例方面,针对三种不同的目标追踪方式,本文设计实现了三个典型的基于目标追踪的多点触控人机交互系统案例:多点触控立体展台、一步一景互动展示系统、虚拟翻书系统。对于这三个案例,文章不仅从其硬件系统方面进行了介绍,同时对其软件系统流程的实现也进行了深刻分析。
　　本论文的主要研究成果和创新之处在于:
　　(1)本论文研究和实现了运动目标追踪技术与多点触控技术的融合,将目标追踪技术有机的融入到多点触控系统当中,为多点触控系统提供了一种新的交互方式,同时拓展了相关的应用。
　　(2)本论文针对运动目标的三种追踪方式设计实现了三种基于目标追踪的多点触控人机交互系统,从实例方面论证了该种系统的合理性与创新性。