基于计算机视觉的体感交互方法研究

作为虚拟现实的一个重要分支，虚拟漫游技术具有良好的沉浸性、实时性。相比于其他漫游技术，虚拟漫游技术更具参与性、更加自然，近年来以其为中心的虚拟博物馆、虚拟旅游、虚拟社区等相关领域受到了人们的广泛关注。但是，在信息输入和识别方面，目前大量虚拟漫游的应用仍然使用键盘、鼠标等传统输入设备，交互手段缺乏自然性；在信息的表现和输出方面，虽然虚拟场景通过立体显示后，在大型展示中更好地发挥虚拟漫游具有高度沉浸感的特点，带给人们逼真、震撼的立体视觉体验。但在用户进行漫游体验的过程中，可能出现立体图像视差过大进而引起立体视觉疲劳。立体投影环境基于体感交互的虚拟漫游方法，将虚拟漫游技术、体感交互技术、立体显示技术三者相结合，对于虚拟现实技术的推广与创新具有积极的意义使用基于计算机视觉的体感交互方法获取交互信息以解决虚拟漫游应用中传统交互手段缺乏自然性的问题。移动身体控制漫游视点的移动方向，安全体验，通过平举手臂控制漫游视点的旋转方向，方便、自然地在虚拟场景中进行漫游。在获取交互信息的过程中，使用改进的背景减法从立体投影环境下采集的交互图像中分割出用户***前景；利用正面***前景图像的像素分布特征，从前景图像中划分用户的头部和躯干区域，确定***上身关节点，获得用户手臂平举的姿势信息；使用计算机双目立体视觉技术获取用户位置信息，并通过分析***数据，设计判定算法，安全体验培训，获得用户的移动信息。获取用户交互信息后，根据交互规则，产生交互指令，控制虚拟漫游程序的视点变化。实时控制虚拟场景立体视差的方法以缓解立体视觉疲劳的问题。综合考虑立体图像的制作和放映过程建立立体视差控制模型，说明了基于虚拟漫游视点控制和虚拟场景立体显示的实现方法，安全体验设备，并针对虚拟漫游提出了调整摄影基线和视图平移量的立体视差实时控制法方。

体感目标属性可用性研究

触控技术可以分为两类，一类是直接触控技术，用户直接使用手指在触摸屏上进行目标选择点击等操作；另一类是非接触式触控技术，典型的应用就是体感交互。体感交互设备的出现使用户能够在一定距离内实现对目标的操作，仅通过身体本身具有的属性(肢体动作、声音等)就可以完***机交互的过程。在这种不能直接接触目标的情况下，目标的大小、目标之间距离的设定就会对目标选择的成功率产生很大的影响。如果目标相对过小，会达不到体感设备所能识别的精度。 通过之前的工作我们得出了理想的目标大小，为了验证这一目标性能是否具有普遍性，我们设计了目标形状对比实验，通过对圆形目标和方形目标的性能进行差异性对比，得出用户对这两种目标形状的认知度不会对目标选的择效率产生影响。为了验证目标大小在进行连续点击时是否依然具有优性能，我们设计了随机距离目标选择实验，通过实验我们发现目标宽度与随机产生的距离对目标选择的成功率是有影响的，而性能较优的目标距离的范围为400～600pixel，通过实验我们还发现人本身的行为习惯会增加目标选择的难度。 本研究是体感交互技术的基础研究，对体感交互界面中目标的设计具有明显的指导意义。

远程***是将虚拟现实技术与网络技术结合，可以使得医生根据传来的现场影像对远程的患者进行***操作，其一举一动可转化为数字信息传递至远程患者处。运程***的技术目前尚未成熟，安全体验实训，而Kinect体感技术的介入可以增加远程***的可行性。西雅图华盛顿大学Biorobotics实验室的Chizeck等让Kinect 传感器在远程***过程中为医生提供触觉反馈。并将数据转换为触摸反馈。这项研究实现了只要有w星t线车的地方，医生就可以使用Kinect设备远程***，因此可被广泛应用于救灾或者战场

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