基于Kinect的旗语识别系统设计(2)
旗语，是利用旗帜来传达信息的沟通方式。作为一种传统的视觉通信方式，旗语凭借其自身独特的优势，在无线电通信等现代化通信方式日益发达的今天仍然能够占据一席之地，继续发挥其不可替代的作用。
通常意义上，人们将手旗通信和旗号通信这两种方式都称为旗语，尽管这两种方式有不小的差别。前者是通信者手持信号旗，通过摆出各种不同的姿势以表示音素、字母、符号进行通信的方式；对于后者来说，信号旗的摆放角度通常不被赋予意义，通信者想表达的意义是通过更换旗帜实现的。例如，一级方程式赛车比赛中，黑白相间旗代表比赛结束，白旗表示赛道前方有慢车，挥旗手用不同的旗表示不同的意义，这是一种旗号通信。类似的还有海军舰艇挂满旗等。足球比赛中，边裁可以举旗示意越位犯规，并且以其举旗的高度表示越位发生的位置，这可以视为一种手旗信号。
本文讨论的是前者，即手旗通信。通信员双手各持一面旗依次做出手势组成消息中的字符。这种方式在船舶通讯上被广泛使用，因此结合计算机视觉技术开发出旗语识别系统必然会成为人们的愿望。同时，对于旗语学习者来说，虚拟学习环境下的模拟训练器对于降低学习成本、提高学习效率有很大的帮助。这里说的虚拟学习环境是通过虚拟现实创建的逼真的三文的视听环境，是计算机模拟出的一个可使使用者如同身临其境般自然交互的虚拟世界。
1.1.2 虚拟学习环境
相对于传统的学习环境，虚拟学习环境可以说是教育发展的飞跃。这种学习者亲自融入生动、逼真的虚拟世界，主动与环境信息交互学习知识的新型技能获得方式有节省成本、规避风险、突破时间和空间限制等传统教学不可比拟的优势。
虚拟现实技术使计算机虚拟的世界看起来如真实世界一样。近年来，随着硬件和软件的发展，用户对人机交互的需求也越来越高，用户需要更自然的人机交互方式，以增强计算机世界的真实感。如今，自然人机交互相关的设备成本变得更低，使各种虚拟环境已经可以靠各种硬件和虚拟现实的软件技术实现了。此外，相应函数库的开源使其融入了全世界人民的智慧，更促进了其发展。此类技术不断进步，成本降低且质量提高，游戏应用在这背后的推动力量功不可没。游戏主机三巨头都有各自的体感方案。2005年9月，任天堂（Nintendo）公司在东京电玩展上率先发表其体感控制器Wii Remote，以其独特的功能以及全新的游戏控制方式受到广泛关注。在2010年，索尼为PS3发布了PlayStation Move体感装置。同年11月，微软开发的Xbox 360主机的周边设备Kinect上市，与前两者相比，Kinect让玩家可以完全不用握持任何额外设备，提供了更自然的体验。
1.2 研究目的
本次研究的主要目的是使用微软Kinect传感器，利用Kinect提供的深度数据、RGB图像数据、骨骼数据等，设计出一套实时的旗语识别系统，并在此基础上改进该系统，构建出虚拟现实的学习环境，使其能满足旗语模拟训练的需求。
2 采用的工具和方法
2.1 Kinect原理简介
2.1.1 Kinect的主要硬件
Kinect拥有“三只眼睛”、“四只耳朵”。其中“三只眼睛”是指两个CMOS感光元件和一个近红外激光发射元件。而“四只耳朵”所指的是组成麦克风阵列的四个麦克风。这些摄像头与一般的网络摄像头相似，且具备自动对焦功能
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