軟件需求分析與開(kāi)發(fā)計(jì)劃

1、軟件需求分析與開(kāi)發(fā)計(jì)劃題目：基于Opencv的手勢(shì)識(shí)別項(xiàng)目提出者：許譯天班 級(jí)：嵌入式1班撰 寫(xiě) 人：SG09225155 鄔冬冬目 錄1引言21.1編寫(xiě)目的21.2 背景21.3定義21.4參考資料22需求分析32.1總體系統(tǒng)圖32.2系統(tǒng)用例圖43項(xiàng)目可行性分析及建議44項(xiàng)目概述44.1工作內(nèi)容44.2主要參加人員54.3產(chǎn)品5程序5文件5非移交的產(chǎn)品54.4驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)64.5完成項(xiàng)目的最遲期限64.6本計(jì)劃的批準(zhǔn)者和批準(zhǔn)日期65實(shí)施計(jì)劃65.1工作任務(wù)的分解與人員分工65.2進(jìn)度76支持條件71引言1.1編寫(xiě)目的隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，手勢(shì)識(shí)別已經(jīng)成為人機(jī)交互領(lǐng)域中的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)?，F(xiàn)今，

2、作為一種新型的人機(jī)交互技術(shù)，手勢(shì)識(shí)別已經(jīng)成為涉及圖像處理，模式識(shí)別，計(jì)算機(jī)視覺(jué)等領(lǐng)域的一個(gè)比較活躍的課題。本文主要研究基于視覺(jué)的手勢(shì)識(shí)別技術(shù)，并為以后的從事這方面得研究提供一個(gè)基礎(chǔ)。1.2 背景 近年來(lái)隨著計(jì)算機(jī)性能的逐步提高和各個(gè)領(lǐng)域?qū)τ?jì)算機(jī)使用的不斷深入，人與計(jì)算機(jī)的交互技術(shù)也日益成為計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。目前，這些研究主要包括人臉識(shí)別，面部表情識(shí)別，唇讀，手勢(shì)識(shí)別等等。手勢(shì)識(shí)別作為一種新型的人機(jī)交互技術(shù)是以人為交互的中心，更加符合人與人之間的交流習(xí)慣。所以手勢(shì)識(shí)別技術(shù)已經(jīng)成為人機(jī)交互領(lǐng)域的一大研究熱點(diǎn)。然而由于手勢(shì)本身具有的多樣性，多義性，以及時(shí)間和空間上的差異性等特點(diǎn)，加之人手是復(fù)雜變

3、形體，因此手勢(shì)識(shí)別是一個(gè)極富挑戰(zhàn)性的多學(xué)科交叉研究課題。目前手勢(shì)識(shí)別技術(shù)已經(jīng)形成了相對(duì)完整的理論體系，按照手勢(shì)輸入設(shè)備的不同可以講手勢(shì)識(shí)別技術(shù)分為兩種：基于數(shù)據(jù)手套的手勢(shì)識(shí)別和基于視覺(jué)的手勢(shì)識(shí)別。本次工程實(shí)踐實(shí)現(xiàn)的是基于視覺(jué)的手勢(shì)識(shí)別為了在運(yùn)行效率和速度上達(dá)到預(yù)期的效果，在這次工程實(shí)踐中，加入了Opencv函數(shù)庫(kù)。1.3定義基于視覺(jué)的手勢(shì)識(shí)別：通過(guò)單個(gè)或者多個(gè)攝像頭對(duì)手勢(shì)進(jìn)行采集，再對(duì)采集的手勢(shì)圖像或視頻進(jìn)行相應(yīng)的處理提取出手勢(shì)的特征，之后采用特定的方法（本文采用模板匹配）對(duì)手勢(shì)特征進(jìn)行識(shí)別。Opencv：微軟開(kāi)源數(shù)據(jù)庫(kù)。模板匹配：最為簡(jiǎn)單的識(shí)別技術(shù)，核心思想為將輸入的原始數(shù)據(jù)與原先存儲(chǔ)的模板

4、進(jìn)行匹配，通過(guò)測(cè)量?jī)蓚€(gè)模板之間的相似度來(lái)完成識(shí)別任務(wù)。1.4參考資料a.Gray Bradski & Adrian Kaebler . Learning Opencv. 北京：清華大學(xué)出版社，2009 b.美Richard O.Duda & Peter E.Hart 模式識(shí)別. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003c.Milan Sonka & Vaclav Hlavac 圖像處理分析與機(jī)器視覺(jué). 北京：人民郵電出版社，2003d.美Donald Hearn & M.Pauline Baker Computer Graphics with OpenGL . 北京：電子

5、工業(yè)出版社，2008e.美Tome M.Mitchell 機(jī)器學(xué)習(xí). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社,20032需求分析2.1總體系統(tǒng)圖 輪廓提取 攝像頭捕捉手勢(shì)圖像 圖像捕捉 生成手勢(shì)描述模板匹配 手勢(shì)分類識(shí)別尺寸調(diào)整均值漂移濾波分離HSV通道 手的提取 輪廓塞選高光補(bǔ)償邊緣檢測(cè)輪廓提取色塊融合2.2系統(tǒng)用例圖3項(xiàng)目可行性分析及建議 通過(guò)攝像頭捕捉手勢(shì)圖像，通過(guò)圖像預(yù)處理（分離HSV通道）獲得手的二值圖像，通過(guò)進(jìn)一步的圖像處理（腐蝕，高光補(bǔ)償?shù)龋┇@得手的輪廓，然后在針對(duì)手的輪廓圖像對(duì)手進(jìn)行特征提取，采用模板匹配的方式對(duì)手勢(shì)進(jìn)行識(shí)別。4項(xiàng)目概述4.1工作內(nèi)容1.手勢(shì)識(shí)別以及相關(guān)模式識(shí)別知識(shí)學(xué)習(xí)。2.手勢(shì)

6、識(shí)別總體架構(gòu)設(shè)計(jì)探索3.Opencv內(nèi)容學(xué)習(xí)4.討論具體模塊編寫(xiě)方案5.環(huán)境搭建6.手勢(shì)識(shí)別程序編寫(xiě)7.結(jié)果測(cè)試，補(bǔ)充若干模塊提高識(shí)別率8.開(kāi)發(fā)文檔撰寫(xiě)9.開(kāi)題答辯PPT撰寫(xiě)和開(kāi)題答辯10.中期答辯PPT撰寫(xiě)和中期答辯11.結(jié)題答辯PPT撰寫(xiě)和最終答辯4.2主要參加人員 許譯天（組長(zhǎng)），鄔冬冬，周明旺，梁漢輝4.3產(chǎn)品程序1. 手勢(shì)識(shí)別程序，捕捉并識(shí)別手勢(shì)的功能，C語(yǔ)言代碼，x86 Windows平臺(tái)；文件1. 軟件需求與開(kāi)發(fā)計(jì)劃書(shū)2. 概要設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)3. 數(shù)據(jù)需求說(shuō)明書(shū)4. 詳細(xì)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)5. 使用說(shuō)明書(shū)6. 測(cè)試分析報(bào)告7. 項(xiàng)目開(kāi)發(fā)總結(jié)非移交的產(chǎn)品攝像頭，筆記本電腦和參考資料。4.4驗(yàn)收

7、標(biāo)準(zhǔn)1. （基本功能）能夠通過(guò)攝像頭捕捉到手型并轉(zhuǎn)換為二值圖像；2. （基本功能）配置模板，將捕捉到的手勢(shì)圖像與模板匹配，對(duì)手勢(shì)進(jìn)行識(shí)別3. ( 附加功能) 通過(guò)手勢(shì)，對(duì)鼠標(biāo)光標(biāo)在界面上進(jìn)行控制。4.5完成項(xiàng)目的最遲期限 2010年5月13日4.6本計(jì)劃的批準(zhǔn)者和批準(zhǔn)日期全體組員 2009年12月15日5實(shí)施計(jì)劃5.1工作任務(wù)的分解與人員分工工作任務(wù)名稱工作任務(wù)分解許譯天鄔冬冬周明旺梁漢輝手勢(shì)識(shí)別以及相關(guān)模式識(shí)別知識(shí)學(xué)習(xí)手勢(shì)識(shí)別總體架構(gòu)設(shè)計(jì)探索Opencv內(nèi)容學(xué)習(xí)討論具體模塊編寫(xiě)方案環(huán)境搭建手勢(shì)識(shí)別程序編寫(xiě)結(jié)果測(cè)試，補(bǔ)充若干模塊提高識(shí)別率開(kāi)發(fā)文檔撰寫(xiě)開(kāi)題答辯PPT撰寫(xiě)和開(kāi)題答辯中期答辯PPT撰

8、寫(xiě)和中期答辯結(jié)題答辯PPT撰寫(xiě)和最終答辯5.2進(jìn)度1. 2009年12月15日至2010年1月底：資料收集與閱讀。本階段成果：開(kāi)會(huì)討論已學(xué)習(xí)的知識(shí)。2. 2010年1月底至2010年2月7日：總體框架搭建與具體模塊討論。在小組各成員熟悉和學(xué)習(xí)各自工作的知識(shí)后，開(kāi)始進(jìn)行總體設(shè)計(jì)，在總體框架搭建好的情況下，進(jìn)行細(xì)節(jié)分析和各模塊功能的詳細(xì)討論與設(shè)計(jì)。本階段成果：確定項(xiàng)目最終目標(biāo)以及標(biāo)注中間若干階段的目標(biāo)。3. 2010年2月7日至2010年3月底：軟件模塊編寫(xiě)與調(diào)試。本階段成果：手型基本能夠捕捉，和模板匹配，并實(shí)現(xiàn)附加的鼠標(biāo)光標(biāo)移動(dòng)功能4. 2010年3月底至2010年4月底：進(jìn)行答辯前的資料準(zhǔn)備工作，完善工程實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目文檔。本階段成果：工程實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目文檔，答辯PPT。5. 2010年4月底至2010年5月13日：