Παρακολούθηση Χειρονομιών

Abstract

Η παρούσα διπλωματική εργασία επικεντρώνεται στην αυτόματη παρακολούθηση των χειρονομιών του χεριού σε μια ακολουθία εικόνων, με τελικό σκοπό την επίτευξη επικοινωνίας μεταξύ ανθρώπου και υπολογιστή μέσω χειρονομιών. Μετά από μια σύντομη ανασκόπηση των υπαρχόντων εφαρμογών για παρακολούθηση του χεριού, εξετάζεται αναλυτικά το μοντέλο των ενεργών καμπύλων. Συγκεκριμένα, περιγράφεται το μαθηματικό υπόβαθρο του, η διαδικασία διακριτοποίησης του και ορίζεται το πεδίο εξωτερικών δυνάμεων Gradient Vector Flow. Αυτό συγκρίνεται με το κλασσικό μοντέλο φιδιών, ενώ περιγράφεται και μεθοδολογία εύρεσης και απαλοιφής των μη ``σημαντικών" ακμών από την εικόνα. Το προκαταρτικό μέρος της εργασίας συμπληρώνεται με την παρουσίαση του τρόπου δημιουργίας στατιστικού μοντέλου σχήματος, την κατασκευή του συνόλου εκπαίδευσης και την στατιστική ανάλυση των δεδομένων. Οι μεθοδολογίες αυτές συνδυάζονται με σκοπό την δημιουργία εφαρμογής προσανατολισμένης στο προσδιορισμό και την παρακολούθηση του περιγράμματος του χεριού. Το διάνυσμα θέσης της ενεργής καμπύλης προβάλλεται στο χώρο σχήματος, ο οποίος έχει προκύψει από την στατιστική ανάλυση, με αποτέλεσμα να περιορίζεται η καμπύλη σε σχήματα παραπλήσια με αυτά που εμφανίζονται στο σύνολο εκπαίδευσης. Με τον τρόπο αυτό συνδυάζουμε δυο ευρέως διαδεδομένα μοντέλα στην Όραση Υπολογιστών και τα πειραματικά αποτελέσματα αποδεικνύουν ότι ο συνδυασμός αυτός ισχυροποιεί σημαντικά τη διαδικασία παρακολούθησης.