刘彬 王慧

摘要：针对快速捕捉赛场中裁判员手势判决跟踪问题，依靠图像的动态手势跟踪虚拟现实交互技术，研制了一种基于惯性传感技术的裁判员手势控制器，并进行了相关实验验证。该手势控制器由安装在手部、小臂和大臂的13个传感器节点组成，可用于计算机快速捕捉到裁判员对赛事的判罚，进而与虚拟空间中的物体进行交互。实验结果表明，该手势控制器能够准确地跟踪裁判员手姿势，进而控制虚拟手完成虚拟各类手势等交互操作。

关键词：虚拟交互;裁判员手势;惯性传感

中图分类号：rIP212

文献标识码：A

0 引言

裁判员作为体育比赛中负责赛场只需的任务，其主要依靠手势行使规则赋予的职权[1]。针对裁判员手势的跟踪研究是快速判断比赛结果的重要依据。虚拟现实（Virtual Reality，VR）作为目前虚拟空间并与之交互的三维环境模拟系统，是视觉表达最为完美的艺术表现形式，具有很强的沉浸感[2]，且已经在军事航天、康复医疗训练、游戏、室内设计、工业仿真、教学等从军事到民用等诸多领域得到了广泛应用[3]。裁判员手势输入具有迅速、直观的特点，主要分为基于数据手套的静态手势识别[4]和基于图像的动态手势跟踪[5]两类。数据手套能够准确地识别出手势信息，但是手势被限制在固定点，属于静态手势，而且柔性传感器成本昂贵、容易损坏[6]。基于图像的动态手势跟踪是基于实时图像处理技术实现的，該方法能有效快速跟踪裁判员手部的运动，但是算法实现难度大[7]，而且容易受到赛场摄像机视场以及光照条件的限制。……