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1  引言（或绪论）

随着计算机技术的不断发展，手势识别已经成为人机交互领域中的一项关键技术。现今，作为一种新型的人机交互技术，手势识别已经成为涉及图像处理，模式识别，计算机视觉等领域的一个比较活跃的课题。本课题主要研究基于计算机视觉的手势识别和人机交互技术，利用OpenCV和VC开发工具，设计和实现一种基于摄像头的手势识别和人机交互系统，并为以后的从事这方面的研究提供一个基础。

1．1  研究目的与意义

近年来随着计算机性能的逐步提高和各个领域对计算机使用的不断深入，人与计算机的交互技术也日益成为计算机领域的研究热点。目前，此类研究主要包括人脸识别，面部表情识别，手势识别等等。作为一种新型的人机交互技术，手势识别以人为交互的中心，更加符合人与人之间的交流习惯。所以手势识别技术已经成为人机交互领域的一大研究热点。

基于虚拟场景的人机交互技术的发展引起了人们的高度重视，这种自然的人机交互方式颠覆了传统的键盘鼠标输入、屏幕输出的手段，以更便捷、更人性化的设计获得了一定的成就和大众的广泛认可。例如，日本Wii游戏机通过Wii控制器，直接把人的肢体动作转换成三维空间中的动作识别来控制游戏；SONY公司一款基于PS2的摄像头游戏，通过摄像头拍摄用户的动作来取代传统的游戏手柄。

手势交互是一种非常符合人的行为习惯的交互方式，有天然的直观性和便捷性，是作为基于虚拟场景的人机交互技术的理想选择。手势所能表达的意义有很多，从手的构成来分，手可以分手指和手掌两部分；从手的移动来看，手势可以分解为水平、垂直和前后（深度）三个方向的移动。可以通过定义使这些信息所表达的含义不同，从而用来作为控制信息。

传统的基于数据手套的手势跟踪法，优点是响应速度快、精度高，缺点是用户需要佩戴数据手套，行动受限制。而基于计算机视觉的人机交互利用视觉信息从视频序列中捕获并理解人的肢体动作，使人与计算机之间的交互摆脱了鼠标及键盘的约束，人只需要通过肢体动作、手势、表情等自然信息就能与计算机进行交流，使人与计算机之间的交流更加自然、流畅。

本课题实现的是基于计算机视觉的手势识别。利用OpenCV和VC开发工具，实现了一种基于摄像头的手势识别和人机交互系统。

1．2  自然手势识别的研究现状

、1．3  本论文的主要研究内容

本课题要研究的问题：本课题以手势识别和跟踪为主要研究内容，在计算机视觉、人机交互、主要静态动态识别等方法基础上，研究手势动作与虚拟场景中三维物体的自然交互技术。