面向人手三维跟踪的粒子滤波器中的实时性和鲁棒性问题研究

项目名称： 面向人手三维跟踪的粒子滤波器中的实时性和鲁棒性问题研究

项目编号： No.60973093

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2010

项目学科： 自动化技术、计算机技术

项目作者： 冯志全

作者单位： 济南大学

项目金额： 30万元

中文摘要： 本项目以自然人手在虚拟样机系统中的应用为基本背景，以提高粒子滤波方法的计算效率为切入点，探索鲁棒性和实时性相融合的人手3D跟踪方法，使之基本满足基于自然人手的HCI在数字虚拟样机系统中的理论和应用的需要。基于认知心理学、行为心理学以及运动控制学等学科的相关理论，提出一种人手状态变量微观结构的概率描述形式以及以之为基础的粒子生成方法；从UKF预测的内在机理入手，找到Sigma点与状态观测值之间的结合点，以进一步改善前期UKFDUT+MM预测算法的时间复杂度和精度；将帧图像中的人手特征进行分类，利用多尺度理论在不同尺度上处理图像结构，从不同层面上对观测图像进行有效的表达和处理，通过设计不同类型人手特征响应算子，获取状态观测特征和观测似然模型，基本满足鲁棒性和实时性的需要。对基于自然人手HCI的认知心理和行为心理模型、"双UT变换"状态预测方法的时间开销等部分关键问题展开研究。

中文关键词： 三维手势跟踪；状态变量的微观结构；认知行为模型；粒子滤波器；多尺度

英文摘要：

英文关键词： 3-dimensional hand tracking；microstructure of state；cognitive behavioral model；particle filter；multiple scale