基于AR的徒手虚拟物体交互技术与人手捕捉研究

"这篇硕士学位论文主要探讨了人手捕捉虚拟物体交互技术在增强现实环境中的应用，由广东工业大学的褥铜撰写，导师为何汉武，专业为机械电子工程。研究集中在如何通过人手识别和标志物定位实现更为自然且直观的三维人机交互。 在当前的技术背景下，手势识别已经成为人机交互研究的重要方向，尤其是在转向以人为本的设计理念后。然而，现有的手势识别大多基于二维平面特征，限制了用户在三维空间的操作。增强现实（AR）技术为此提供了新的可能，它能够将虚拟物体融入真实场景，增强用户的感知和交互体验。 论文提出了一个基于AR的解决方案，通过将标志物绑定在人手上，结合图像识别技术来确定人手在三维空间的位置，实现了更加真实的徒手操作虚拟物体。系统主要包含三个核心部分：增强现实注册环境构建、人手操作识别以及虚拟物体模型管理。 研究工作侧重于基于手部标志物的三维定位，以及与人手识别和捕捉规则相关的图像处理技术。具体研究内容涉及手势定义、三维空间人手捕捉规则、人手图像识别、特征提取，以及标志物与人手图像的转换关系。 最终，作者搭建了一个硬件平台和软件框架，采用了摄像头集成的眼镜式立体显示器作为输入输出设备，通过实验验证了该AR环境下人手捕捉虚拟物体交互技术的可行性和有效性。" 这篇论文的核心知识点包括： 1. 增强现实（AR）技术及其在人机交互中的应用，强调其能提供三维空间的交互体验。 2. 手势识别技术，特别是基于图像识别的二维到三维扩展，以提高用户输入的灵活性。 3. 人手识别与标志物配准技术，用于精确定位人手在三维空间的位置。 4. 人手捕捉虚拟物体的规则设计，包括手势定义和操作逻辑，以实现自然交互。 5. 图像处理技术在人手识别和特征提取中的关键作用，用于优化识别效率和准确性。 6. 实验平台的构建，包括硬件选择（如眼镜式立体显示器）和软件框架设计，为实际应用打下基础。 7. 通过实验验证技术的可行性和实用性，表明该技术有望在未来的交互系统中得到广泛应用。