●《智能科學技術著作叢書》序
前言
第1章 緒論 1
1.1 人機交互的發展歷程 1
1.2 自然人機交互的研究內容 3
1.3 自然人機交互技術 5
1.3.1 多點觸控技術 6
1.3.2 手勢交互技術 6
1.3.3 人體動作識別技術 7
1.3.4 裸眼3D顯示技術 8
1.3.5 增強現實技術 8
1.3.6 其他技術 9
1.4 自然人機交互技術的應用 10
參考文獻 13
第2章 人機交互繫統的評估方法 15
2.1 評估的目標和原則 15
2.1.1 評估的目標 15
2.1.2 評估的原則 16
2.2 人機交互繫統的評估方法 16
2.2.1 可用性測試 18
2.2.2 專家評審法 21
2.2.3 可用性調查 23
2.3 本章小結 26
參考文獻 27
第3章 多點觸控技術 28
3.1 多點觸控技術概述 29
3.1.1 多點觸控技術的相關定義 29
3.1.2 多點觸控技術的相關研究 30
3.2 基於計算機視覺的光學多點觸控交互繫統 33
3.2.1 多點觸控技術原理 34
3.2.2 光學多點觸控繫統架構 39
3.2.3 激光浮面硬件平臺 40
3.2.4 顯著區域檢測 41
3.2.5 連通區域檢測 42
3.2.6 輪廓提取 44
3.3 二維環境下的多觸點檢測 45
3.3.1 多觸點檢測的一般流程 46
3.3.2 基於視覺注意模型的多觸點檢測算法 47
3.3.3 觸點區域提取與分析 54
3.4 三維環境下的多觸點檢測 56
3.4.1 三維多點觸控概述 56
3.4.2 手部分割 57
3.4.3 背景去除 60
3.4.4 指尖定位 64
3.4.5 實驗結果與分析 67
3.5 基於計算機視覺的光學多點觸控繫統實現與交互 68
3.5.1 觸點跟蹤 68
3.5.2 坐標變換 69
3.5.3 應用程序設計 70
3.5.4 基於觸點軌跡的動態手勢識別 72
3.5.5 實驗結果與分析 72
3.6 本章小結 77
參考文獻 78
第4章 手勢交互技術 83
4.1 手勢交互技術概述 83
4.1.1 基於視覺的手勢交互技術 83
4.1.2 基於數據手套的手勢交互技術 85
4.2 基於幾何特征的實時手勢交互設計 88
4.2.1 實時手勢交互應用特點 88
4.2.2 基於幾何特征的實時手勢交互繫統框架 89
4.2.3 實時手勢圖像的提取 89
4.2.4 實時手勢幾何特征的定義 91
4.2.5 實時手勢分析與識別 92
4.2.6 實驗結果與分析 94
4.3 基於視覺融合的數據手套設計 96
4.3.1 視覺融合數據手套的總體框架 96
4.3.2 視覺融合數據手套的旋轉姿態解算 98
4.3.3 視覺融合數據手套的手指彎曲度檢測 99
4.3.4 視覺融合數據手套的位置追蹤 102
4.3.5 基於手勢識別的交互繫統應用設計 109
4.4 本章小結 113
參考文獻 114
第5章 人體動作識別技術 117
5.1 人體動作識別技術概述 117
5.1.1 人體動作識別技術的應用 117
5.1.2 人體動作識別技術相關研究 120
5.1.3 三維人體動作識別方法 126
5.2 三維人體骨架數據獲取與姿態描述 127
5.2.1 人體骨架數據的獲取 127
5.2.2 三維人體骨架模型 129
5.2.3 動作姿勢特征描述 130
5.2.4 動作數據集的建立 133
5.3 基於隱馬爾可夫模型的人體動作識別 135
5.3.1 隱馬爾可夫模型 135
5.3.2 基於連續型隱馬爾可夫模型的人體動作識別 142
5.3.3 實驗結果與分析 145
5.4 基於姿勢序列有限狀態機的人體動作識別 147
5.4.1 三維網格劃分模型的建立 147
5.4.2 肢體節點特征向量定義 148
5.4.3 姿勢序列有限狀態機構造 151
5.4.4 實驗結果與分析 154
5.5 基於關鍵姿勢和動態時間規整算法的人體動作識別 157
5.5.1 三維人體動作關鍵姿勢幀提取技術 158
5.5.2 動態時間規整算法基本原理 175
5.5.3 基於關鍵姿勢和動態時間規整算法的人體動作識別實現 177
5.5.4 實驗結果與分析 178
5.6 基於人體動作識別的虛擬交警指揮動作訓練繫統設計 183
5.6.1 繫統背景 183
5.6.2 繫統原理與框架 183
5.6.3 繫統軟件功能的實現 184
5.6.4 繫統測試分析與評估 187
5.7 本章小結 189
參考文獻 190
第6章 裸眼3D技術 196
6.1 裸眼3D技術概述 196
6.1.1 交互顯示技術及發展 196
6.1.2 立體感知與視覺顯示技術 197
6.2 基於斷層寬度測量的裸眼 3D評估方法 200
6.2.1 斷層寬度測量評估方法 201
6.2.2 人眼承受視差極限參數測定 202
6.3 面向個人體驗的裸眼3D設計方法 204
6.4 面向個人體驗的裸眼3D互動體驗繫統設計 209
6.4.1 繫統背景 209
6.4.2 繫統框架設計 211
6.4.3 繫統功能實現 211
6.4.4 繫統分析與評估 213
6.5 本章小結 214
參考文獻 214
第7章 移動增強現實技術 217
7.1 移動增強現實技術概述 217
7.1.1 移動增強現實技術的相關概念 217
7.1.2 移動增強現實技術的發展與研究現狀 219
7.2 移動增強現實關鍵理論與技術 223
7.2.1 移動增強現實繫統的基本結構 224
7.2.2 移動增強現實的跟蹤注冊技術 225
7.2.3 移動增強現實的顯示技術 231
7.2.4 移動增強現實的交互技術 232
7.3 面向社交網絡平臺的移動增強現實繫統 233
7.3.1 面向社交網絡平臺的移動增強現實繫統總體設計 233
7.3.2 基於GPS和電子羅盤的跟蹤注冊設計 234
7.3.3 基於層次狄利克雷主題模型的關鍵詞提取 238
7.3.4 面向社交網絡平臺的移動增強現實繫統的顯示設計 243
7.3.5 繫統工作流程與驗證分析 245
7.4 本章小結 252
參考文獻 253
第8章 人機交互在數據可視化中的應用 257
8.1 數據可視化概述 257
8.2 數據可視化中的交互準則 260
8.3 數據可視化中的交互分類 262
8.4 數據可視化中的交互技術 263
8.4.1 選擇 263
8.4.2 導航 264
8.4.3 重配 265
8.4.4 編碼 266
8.4.5 過濾 266
8.4.6 概覽+細節 268
8.4.7 焦點+上下文 268
8.4.8 關聯性交互 270
8.5 數據可視化中的交互硬件設備 271
8.5.1 多點觸控技術 271
8.5.2 肢體識別 273
8.5.3 沉浸式模擬 275
8.6 網絡安全可視化中交互設計：以網絡流量日志數據可視化繫統為例 276
8.6.1 網絡安全可視化理論基礎 277
8.6.2 網絡安全可視化繫統框架設計 279
8.6.3 數據采集與預處理 281
8.6.4 可視化及交互技術 282
8.6.5 實驗驗證與分析 285
8.7 多媒體數據可視化中交互設計：以視頻可視化繫統為例 291
8.7.1 視頻可視化理論基礎 291
8.7.2 視頻可視化繫統框架設計 292
8.7.3 數據采集與預處理 294
8.7.4 可視化及交互技術 300
8.7.5 實驗結果與分析 305
8.8 本章小結 310
參考文獻 310
