Hand analysis in gesture-based interfaces : design of an accurate
real-time algorithm

Jetenský, Pavel

Publikace:
Hand analysis in gesture-based interfaces : design of an accurate real-time algorithm

Disertační práceopen access

dc.contributor.author	Jetenský, Pavel
dc.contributor.referee	Slabý, Antonín
dc.contributor.referee	Sporka, Adam
dc.date.accepted	2016-06-08
dc.date.accessioned	2016-06-09T12:30:01Z
dc.date.available	2016-06-09T12:30:01Z
dc.date.issued	2016
dc.date.submitted	2016-04-08
dc.description.abstract	Hloubkové sensory prodělaly v posledních letech velký kvalitativní vzestup. Zařízení jako je Microsoft Kinect prokázaly svou schopnost poskytovat spolehlivá 3D data o okolním prostoru. To vedlo ke vzniku nových uživatelských rozhraní, založených na snímání lidských rukou. Vědci nyní zkoumají rozdílná paradigmata uživatelské interakce, nicméně ideální řešení dosud nebylo nalezeno, neboť na uživatele jsou stále kladena mnohá omezení. I přes velké pokroky v oboru přirozených uživatelských rozhraní, kde je uživatel osvobozen od práce s jakýmkoliv pomocným vstupním zařízením, klávesnice a myš je v roce 2015 stále hlavním paradigmatem interakce s počítačem. Hlavním důvodem je vysoká komplexnost úloh analýzy lidské ruky a interpretace gest. Tato práce prezentuje algoritmus detekce ruky pro přesný výpočet souřadnic špiček prstů a dalších parametrů ruky na základě snímku ruky získaného z hloubkové kamery. Algoritmus správně analyzuje jak rovné, tak ohnuté prsty a je rotačně invariantní. Algoritmus lze použít pro vývoj uživatelského rozhraní založeného na gestech rukou, jako je TouchTable. TouchTable je multi-modální uživatelské rozhraní vyvinuté v rámci této dizertace. Práce prezentuje výhody navrženého algoritmu oproti dosud publikovaným metodám. Přesnost algoritmu je vyhodnocena pomocí DepthTipu, nové veřejné datové sady, která slouží k vyhodnocování algoritmů počítajících souřadnice prstů.	cze
dc.description.abstract-translated	Depth sensor technology has undergone a large quality increase in recent years. Devices like Microsoft Kinect proved to provide reliable 3D data about the surrounding environment. This led to an emergence of new user interfaces based on a tracking of user's hands. In spite of advantages in natural interfaces, where user is free of any input device, a keyboard and mouse is still a major paradigm for human computer interaction in 2015. The main reason for this stems from the high intricacy of the hand feature detection and gesture classification tasks to properly interpret gestures of human hands. This work presents a detection algorithm for accurate calculation of fingertip coordinates and other hand properties, based on a hand image captured from a depth sensor. It properly analyzes both straight and bent fingers and is rotation invariant. The algorithm can be used for a development of user interfaces based on a human gesture analysis, in a same way as it was used in our TouchTable interface. TouchTable is a multi-touch, multimodal user interface developed as a part of the dissertation. The user of this interface can relax his hands on a working surface, which prevents fatigue from longer usage. This fatigue is known from traditional touch screens and in-air gesture based user interfaces. Advantages of the proposed algorithm over other methods of fingertip detection are described. The algorithm is evaluated using DepthTip, a new public dataset that can be used to evaluate accuracy of fingertip detection algorithms.	eng
dc.description.department	Fakulta elektrotechniky a informatiky	cze
dc.description.grade	Dokončená práce s úspěšnou obhajobou	cze
dc.format.extent	15163172 bytes
dc.format.mimetype	application/pdf
dc.identifier	Univerzitní knihovna (studovna)	cze
dc.identifier.signature	D34628
dc.identifier.stag	31417
dc.identifier.uri	https://hdl.handle.net/10195/64223
dc.language.iso	cze
dc.publisher	Univerzita Pardubice	cze
dc.rights	bez omezení
dc.subject	hloubkové senzory	cze
dc.subject	digitální zpracování obrazu	cze
dc.subject	prsty	cze
dc.subject	gesta	cze
dc.subject	ruce	cze
dc.subject	zpracování informací	cze
dc.subject	multidotykové rozhraní	cze
dc.subject	lineární regrese	cze
dc.subject	uživatelské rozhraní	cze
dc.subject	depth sensor	eng
dc.subject	digital image processing	eng
dc.subject	fingers	eng
dc.subject	gestures	eng
dc.subject	hands	eng
dc.subject	information processing	eng
dc.subject	linear regression	eng
dc.subject	user interface	eng
dc.thesis.degree-discipline	Informační, komunikační a řídicí technologie	cze
dc.thesis.degree-grantor	Univerzita Pardubice. Fakulta elektrotechniky a informatiky	cze
dc.thesis.degree-name	Ph.D.
dc.thesis.degree-program	Elektrotechnika a informatika	cze
dc.title	Hand analysis in gesture-based interfaces : design of an accurate real-time algorithm	eng
dc.title.alternative	Analýza ruky v uživatelských rozhraních s použitím gest: návrh přesného algoritmu s výkonem v reálném čase	cze
dc.type	disertační práce	cze
dspace.entity.type	Publication