【正文】 ox360 Kinect for Xbox360 for Windows Kinect for Windows從外觀上看，二者幾乎沒有區(qū)別，只是logo不同，一個(gè)是XBOX360，另一個(gè)是KINECT。設(shè)計(jì)了一個(gè)全新的基于無(wú)監(jiān)督物體識(shí)別系統(tǒng)[13]。英國(guó)的Nottingham Trent大學(xué)正在著手通過(guò)Kinect for Windows技術(shù)幫助中風(fēng)患者緩解面癱帶來(lái)的影響，目前整個(gè)項(xiàng)目已經(jīng)獲得347000英鎊的資金支持[3]。 本設(shè)計(jì)的程序可以讓使用者通過(guò)手臂動(dòng)作操作俄羅斯方塊、播放PPT、控制音樂播放器、控制視頻播放器。s skeleton tracking interface, such as stretch your arms, reach your arms,and uplift your actions and an triggered event which is mapped to keyboard event. The user can select the object of control order to prevent the interference of other people, this design procedures only tracks the people who is nearest to the Kinect sensor.The program of this design allows the user to operate Tetris, Powerpoint,music and video can be extended to other keyboardbased control programs operating in the future.Key Words: Kinect Human machine interaction Skeleton tracking 40目 錄第一章 引言 1 選題理由 1 自然人機(jī)交互技術(shù)的發(fā)展 1 國(guó)內(nèi)外發(fā)展情況 1 你就是控制器 1 Kinect的應(yīng)用 2 需求分析 3第二章 認(rèn)識(shí)Kinect 4 兩款Kinect對(duì)比 4 Kinect的硬件組成 5 Kinect的“心臟”——PS1080 SoC 6 Kinect的“三只眼”——投影儀和兩個(gè)攝像頭 7 Kinect的“四只耳朵”——麥克風(fēng)陣列 8 Kinect相關(guān)的技術(shù)規(guī)格 9 Kinect工作原理 10 Kinect for Xbox360的產(chǎn)品設(shè)計(jì) 10“管道”的系統(tǒng)架構(gòu) 11第三章 總體設(shè)計(jì) 13 軟件概述 13 軟件用戶群 13 軟件功能 13 運(yùn)行環(huán)境 13 開發(fā)環(huán)境 14 軟件框架圖 14 軟件各模塊設(shè)計(jì) 14 初始化窗口 14 注冊(cè)Kinect變化事件 14 骨骼事件處理 14第四章 詳細(xì)設(shè)計(jì)與算法分析 16 初始化相關(guān)模塊 16 定義變量 16 Window_Loaded窗口載入事件 16 注冊(cè)Kinect變化事件 16 事件方法主體 16 事件方法中引用的方法 16 骨骼事件處理 17 隱藏骨骼跟蹤提示標(biāo)簽 17 判斷窗口是否關(guān)閉中 17 獲取最近的骨骼跟蹤跟蹤實(shí)例 17 判斷獲取的距離Kinect最近的骨骼跟蹤實(shí)例 17 提示用戶可以進(jìn)行應(yīng)用程序控制 17 判斷Kinect的控制對(duì)象 18 定義判斷骨骼跟蹤事件的閾值 18 控制俄羅斯方塊的方法 18 控制PPT播放的方法 20 控制音樂播放器的方法 21 控制視頻播放器的方法 23 模擬鍵盤輸入工具類 24 窗口關(guān)閉方法 25第五章 軟件測(cè)試 26 Kinect控制俄羅斯方塊的測(cè)試 26 骨骼跟蹤圖 26 運(yùn)行結(jié)果 26 Kinect控制PPT播放的測(cè)試 28 骨骼跟蹤圖 28 運(yùn)行結(jié)果 28 Kinect控制音樂播放器的測(cè)試 29 骨骼跟蹤圖 29 運(yùn)行結(jié)果 29 Kinect控制視頻播放器的測(cè)試 30 骨骼跟蹤圖 30 運(yùn)行結(jié)果 30第六章 總結(jié)與展望 31 總結(jié) 31 展望 31參考文獻(xiàn) 33附 錄 34致 謝 40天津理工大學(xué)2013屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書第一章 引言 選題理由人機(jī)交互技術(shù)是指通過(guò)計(jì)算機(jī)輸入、輸出設(shè)備，以有效的方式實(shí)現(xiàn)人與計(jì)算機(jī)對(duì)話的技術(shù)。在Kinect出現(xiàn)之前，任天堂的Wii是體感技術(shù)的代表，同期的產(chǎn)品還有Sony的PS3，但它們都需要額外的控制器。（10）利用微軟公司推出的深度相機(jī)Kinect對(duì)人體進(jìn)行掃描，獲取人體深度數(shù)據(jù)，進(jìn)一步構(gòu)建人體表面點(diǎn)云數(shù)據(jù)；再運(yùn)用Pro/E軟件對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行人體模型重建，最后對(duì)人體表面特征數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量[16]。Kinect for Xbox360的版本從設(shè)計(jì)之初，就是為Xbox360定制的，并未考慮其他平臺(tái)，這一版本的Kinect，從微軟授權(quán)角度而言，無(wú)法用作商業(yè)開發(fā)，只能用作教學(xué)、科研或者實(shí)驗(yàn)。為了讓深度影像和二維標(biāo)準(zhǔn)色彩影像相互對(duì)應(yīng)，必須進(jìn)行注冊(cè)。表23 Kinect傳感器陣列規(guī)格傳感器特性規(guī)格范圍可視角度43176。通過(guò)Kinect，玩家和Xbox 360游戲機(jī)之間仿佛建立了一個(gè)良好的“共生系統(tǒng)”。第三章 總體設(shè)計(jì) 軟件概述本軟件的目的是讓使用者以一種比傳統(tǒng)更加自然的操縱方式與計(jì)算機(jī)溝通，它讓使用者通過(guò)肢體動(dòng)作來(lái)操作計(jì)算機(jī)軟件。 雙核 GHz 或更快的處理器 骨骼事件處理 隱藏骨骼跟蹤提示標(biāo)簽。 控制俄羅斯方塊的方法（1）相關(guān)變量的定義[].Position；[].Position；[].Position；[].Position。 + ESC + str2，在主窗體上顯示目前的狀態(tài)，令執(zhí)行狀態(tài)的flag值為1。若左手臂是否放下的布爾值isLeftHandPutDown和右手臂是否放下的布爾值isRightHandPutDown同為真，表明上個(gè)動(dòng)作已完成，在主窗體上顯示目前的狀態(tài)，并令執(zhí)行狀態(tài)的flag值為0，以便下個(gè)動(dòng)作的執(zhí)行。()方法封裝Press()和Release()效果。，只能完成簡(jiǎn)單的游戲和程序控制。 //窗口是否正在關(guān)閉中 const int MaxSkeletonTrackingCount = 6。 //顯示彩色圖像 ()。 //右手的位置 bool isLeftHandRaised = ( ) ArmRaisedThreshhold。 } //雙手同時(shí)舉起 if (isLeftHandRaised amp。amp。 isRightHandPutDown) { = 。 = str1 + A + str2。 }控制俄羅斯方塊的代碼 void playTetris(Skeleton s) { SkeletonPoint leftShoulder = [].Position。 //開啟并設(shè)定彩色圖像數(shù)據(jù)流格式 var parameters = new TransformSmoothParameters { Smoothing = , Correction = , Prediction = , JitterRadius = , MaxDeviationRadius = }。Kinect或?qū)⒊蔀榈谌稳藱C(jī)交互革命的原點(diǎn)，它掀起了自然用戶界面技術(shù)的新一輪熱潮。本設(shè)計(jì)的程序可以讓使用者通過(guò)手臂動(dòng)作操作俄羅斯方塊、播放PPT、控制音樂播放器、控制視頻播放器。 + Space + str2，在主窗體上顯示目前的狀態(tài)，令執(zhí)行狀態(tài)的flag值為1。若左手是否舉起的布爾值isLeftHandRaised和右手是否舉起的布爾值isRightHandRaised同為真，()方法使得F6鍵按下并松開，對(duì)應(yīng)音樂播放器程序的停止播放操作。 + P + str2，在主窗體上顯示目前的狀態(tài)，令執(zhí)行狀態(tài)的flag值為1。當(dāng)用戶選中radioButtonMusicPlayer時(shí)，觸發(fā)radioButtonMusicPlayer_Checked事件，判斷被控制的程序的變量controlFlag的值被設(shè)置為MusicPlayer。（3） 設(shè)置平滑處理參數(shù)parameters，開啟并設(shè)定骨骼跟蹤數(shù)據(jù)流格式。 運(yùn)行環(huán)境要使用 Kinect for Windows 傳感器，您需要一臺(tái)安裝了以下軟件的 PC：即使在一個(gè)大的空間，即使人離麥克風(fēng)一定的距離，也能夠進(jìn)行語(yǔ)音命令的識(shí)別。對(duì)微軟而言，Kinect的重要性表現(xiàn)在兩個(gè)方面：它大大延長(zhǎng)了Xbox 360游戲機(jī)的生命周期，并成功為它帶來(lái)了大量的新用戶；同時(shí)也充分證明微軟在持續(xù)創(chuàng)新上的巨大能量，不管是觀念的前瞻性還是對(duì)新產(chǎn)品的執(zhí)行力上。 Kinect相關(guān)的技術(shù)規(guī)格Kinect傳感器的有效追蹤范圍如表2表22所示。紅外攝像頭是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)CMOS影像傳感器，負(fù)責(zé)接收放出的紅外光，并將紅外光編碼影像傳給PS1080。此外，Kinect硬件的研發(fā)與生產(chǎn)綜合了聲、光、電和機(jī)械學(xué)等多方面的技術(shù)，其主要零部件近百個(gè)，拆分成最小單元后有近千個(gè)，有三塊獨(dú)立主板，下面就詳細(xì)介紹一下。（7）隨著Kinect設(shè)別的出現(xiàn)。近日，Kinect for Windows平臺(tái)為疾病患者打造了一個(gè)可以識(shí)別面部表情或手勢(shì)的設(shè)備，來(lái)幫助很多中風(fēng)患者緩解失語(yǔ)等困擾。為了防止他人干擾操作，本程序默認(rèn)只追蹤離Kinect傳感器最近的人。它是計(jì)算機(jī)用戶界面設(shè)計(jì)中的重要內(nèi)容之一。然而，Kinect向世人公布：你就是控制器（You are the controller）。（11）采用微軟公司開發(fā)的一款廉價(jià)體感游戲設(shè)備Kinect，嘗試了對(duì)農(nóng)作物長(zhǎng)勢(shì)形態(tài)深度圖像進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)研究，在介紹Kinect深度成像原理的基礎(chǔ)上，提出了采用Kinect獲取農(nóng)作物長(zhǎng)勢(shì)深度圖像的算法以及提取3D點(diǎn)云世界坐標(biāo)的算法，并開展了初步試驗(yàn)[17]。本設(shè)計(jì)就是基于Kinect for Xbox360的。注冊(cè)就是將色彩影像和深度影像進(jìn)行對(duì)應(yīng)，產(chǎn)生像素相互對(duì)應(yīng)的影像，即色彩影像中的每個(gè)像素分別與深度影像中的一個(gè)像素對(duì)應(yīng)。垂直方向和57176?！肮艿馈钡南到y(tǒng)架構(gòu)Kinect for Xbox 360是一個(gè)基于“管道”的體系架構(gòu)。其主要實(shí)現(xiàn)了四個(gè)功能：通過(guò)動(dòng)作玩俄羅斯方塊；通過(guò)動(dòng)作控制PPT播放；通過(guò)動(dòng)作控制音樂播放；通過(guò)動(dòng)作控制視頻播放。 專用的 USB 總線 判斷窗口是否關(guān)閉中判斷isWindowsClosing的值，為true則返回。通過(guò)判斷左手的Y軸坐標(biāo)與左肩的Y軸坐標(biāo)的差值是否大于手臂垂直舉起的閾值A(chǔ)rmRaisedThreshhold定義左手是否舉起的布爾值isLeftHandRaised；通過(guò)判斷右手的Y軸坐標(biāo)與右肩的Y軸坐標(biāo)的差值是否大于手臂垂直舉起的閾值A(chǔ)rmRaisedThreshhold定義右手是否舉起的布爾值isRightHandRaised；通過(guò)判斷左肩的X軸坐標(biāo)與左手的X軸坐標(biāo)的差值是否大于手臂水平伸展的閾值A(chǔ)rmStretchedThreadhold定義左手臂是否平舉的布爾值isLeftHandStretched；通過(guò)判斷右手的X軸坐標(biāo)與右肩的X軸坐標(biāo)的差值是否大于手臂水平伸展的閾值A(chǔ)rmStretchedThreadhold定義右手臂是否平舉的布爾值isRightHandStretched；通過(guò)判斷左肩的Z軸坐標(biāo)與左手的Z軸坐標(biāo)的差值是否大于手臂水平前伸的閾值A(chǔ)rmFrontStretchedThreshold定義左手臂是否前伸的布爾值isLeftHandFrontStretched；通過(guò)判斷右肩的Z軸坐標(biāo)與右手的Z軸坐標(biāo)的差值是否大于手臂水平前伸的閾值A(chǔ)rmFrontStretchedThreshold定義右手臂是否前伸的布爾值isRightHandFrontStretched；通過(guò)判斷左手的X軸坐標(biāo)與左肩的X軸坐標(biāo)的差的絕對(duì)值是否小于手臂垂直放下的閾值A(chǔ)rmPutDownThreshold定義左手臂是否放下的布爾值isLeftHandPutDown；通過(guò)判斷右手的X軸坐標(biāo)與右肩的