基于视觉的手势交互在车载平板操作中的应用与开发

摘要

随着现代汽车电子产业的快速发展，传统的操作方式已经无法满足人们与车载设备的交互需求，基于视觉的手势识别技术是新一代体感交互领域中的关键技术，与车内多媒体应用相融合能够极大的改善人机交互方式，提升驾驶体验和安全性。
　　论文首先从车内人机交互方式的角度出发，分析了基于视觉的手势交互技术在车载平板中应用的研究背景及意义，然后介绍了手势识别在国内外的研究现状；通过对几种常用体感设备的比较，选取Leap Motion作为开发设备；接着阐述了Leap Motion设备的结构组成、识别原理和技术特性，同时介绍了车载平板所搭载Android系统的相关基础理论知识，包括系统架构和常用组件等。在分析整体需求后定义了手势和相关功能，本文基于C/S架构分别从两个方面进行开发，服务器端上基于对采集设备API接口所提供的帧数据的开发，实现了基于视觉的手势识别，并转化成指令通过基于WIFI技术的Socket通信发送出去；客户端方面基于Android平台设计了应用的软件结构，完成了车载平板上音乐、地图应用以及相关功能的开发，可以接收指令并执行驾驶员需要的操作，其中地图的开发借助高德 SDK，使用了能够应付各种复杂场合的混合定位技术。
　　最后，本文在公司汽车上模拟实验，通过对车载平板应用的非接触式手势操作测试，结果表明，基于视觉的手势交互方式更加自然灵活，并且具有良好的稳定性、实时性以及较高的准确率。

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第一章 绪论

1.1课题背景及意义

1.2手势识别技术研究现状

1.3手势识别设备选取

1.4主要研究内容

1.5本文章节安排

第二章 关键技术与相关理论

2.1Leap Motion技术分析

2.2车载平板操作系统

2.3本章小结

第三章 手势识别开发

3.1系统整体分析

3.2服务器端开发

3.3指令的无线发送

3.4本章小结

第四章 车载平板终端应用开发

4.1搭建Android开发环境

4.2客户端架构设计

4.3地图应用

4.4音乐应用

4.5本章小结

第五章 系统测试

5.1测试概述及环境搭建

5.2测试用例

5.3界面展示及控制演示

5.4结果分析

5.5本章小结

第六章 总结与展望

6.1 全文总结

6.2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间已发表的成果和参与项目

致谢