基于计算机视觉的虚拟现实手指定位技术研究

飞行模拟器是民航业的必备装备，但传统型模拟机体积庞大、购置和使用价格昂贵，相比之下，基于虚拟现实的模拟器体积小巧，价格低廉，具有巨大的应用潜力。为了使虚拟现实模拟器具备高端应用的功能，关键是要解决虚拟现实系统中高度逼真的手部人机交互技术。由于引入半虚拟现实座舱，人机交互问题的核心归结为手指的非接触式准确定位问题。本课题拟发展分布式图像采集、远近距离兼容、非接触式计算机视觉定位技术。提出专门设计的远近兼容标记解决拍摄距离的剧烈变化，利用标记协同肤色识别简化图像处理算法和图像分割算法，在半虚拟现实座舱内适当布置若干摄像头，综合应用单多目视觉定位方法，近距离时应用新的单目视觉方法，中距离时利用标记方向信息补充定位信息，远距离时应用多目视觉跟踪方法。引入开关类型、开关空间位置等与操作手形的对应关系缩小手指定位查询空间。综合应用运动预测，手关节结构、几何和运动学模型等非图像先验知识，提高处理效果。