体感技术研究：基于kinect的体感控制系统研究.doc

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武汉理工大学毕业设计（论文）

体感技术研究：基于kinect的体感控制系统研究与实现

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摘要

随着计算机在人们生活中的普及和深入，传统的鼠标和键盘难以满足日益多样化的控制需求。基于视觉的体感控制是实现新一代人机交互所不可缺少的一项关键技术。Kinect作为一款革命性的产品，正在提供一项全新的人机交互的方式，使人机互动的理念更加彻底的展现出来。它能够捕捉、跟踪以及识别人体的动作，手势以及声音。

本文内容涵盖对人机交互技术应用的介绍，Kinect硬件设备构造与原理的分析，Kinect开发技术的介绍，并利用Kinect在Windows7系统下，使用C#语言设计了一套体感控制系统。本系统通过设置合适的阈值，判断用左手与头部在Kinect空间Y轴的距离是否超过阈值控制鼠标左键的按下与弹起。通过右手在空气中的移动的坐标映射到屏幕坐标控制鼠标移动。最后，在不同光照环境下，利用PC游戏中《水果忍者》测试了本系统。测试结果表明：本系统在光照变化的条件下鲁棒性较好。

本设计与其他同类设计相比，主要创新之处有以下几点：

1)本系统在使用前无需对系统进行训练，提高了体感控制系统的便捷性。

2)本系统使用关节点相对位置判断操作意图，不需要进行手势识别，提高了控制识别的成功率。

3)本系统在骨骼跟踪的过程中加入了滤波算法和平滑参数，提高了系统的流畅性和稳定性。

关键词：Kinect；体感控制；人机交互；骨骼跟踪

Abstract

Ascomputersspreadinpeopleslivesanddeepening,thetraditionalmouseandkeyboardcontrolisdifficulttomeettheincreasinglydiverseneeds.Vision-basedmotioncontrolisakeytechnologytoachieveanewgenerationofhuman-computerinteraction.Asarevolutionaryproduct,Kinectisprovidinganewwayofhuman-computerinteraction,makestheideaof??human-computerinteractionmorethoroughlyunfolded.Itcancaptureandtrackandrecognizethemovementofthehumanbody,gesturesandvoice.

Thisarticlecoversanintroductiontohuman-computerinteractiontechnology,ananalysistoKinecthardwarestructureandtheory,KinectdevelopmenttechnologyintroductionanduseKinectonWindowssystems,usingtheC#languagedesignamotioncontrolsystem.Bysettinganappropriatethresholdtodeterminewhetherthedistancebe