视频手势识别的互动演示系统的设计与实现

摘要

目前常用的互动演示系统多采用专用硬件,在应用场景及系统造价上均有不足。而最常见的投影演示系统往往不具备交互功能,影响演示效果。在投影演示系统的基础上,增加基于视频的手势识别技术,使投影系统具有交互操作的功能。交互系统功能实现由交互区域检测、手势检测与识别、跟踪与交互三个模块组成。第一个模块主要负责交互区域的检测与定位;第二个模块用于检测并识别交互区域内出现的特定手势;第三个模块通过卡尔曼滤波实现对用户手势的跟踪,并根据手势识别结果操作虚拟硬件,实现人机交互。该系统在复杂环境中进行了大量测试,经验证对照明变化和复杂的背景具有较好的鲁棒性,平均准确度为85.2%。此外利用CPU-GPU并行计算,平均处理速度达到每秒15帧,具有较好的实时处理能力。系统结构简单并且不依赖专用硬件,软件方面使用Python的开源图像和视频处理工具,具有很高的可移植性。