Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Điều khiển và Tự động hóa: Nhận dạng cử chỉ động của bàn tay người sử dụng kết hợp thông tin hình ảnh và độ sâu ứng dụng trong tương tác người thiết bị

Mục tiêu của luận án nhằm thiết kế tập cơ sở dữ liệu cử chỉ bàn tay tương ứng với một số các lệnh điều khiển căn bản cho các thiết bị điện tử gia dụng. Ngoài ra, cơ sở dữ liệu này có các đặc trưng hỗ trợ hệ thống nhận dạng đạt được hiệu quả nhận dạng cao.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Điều khiển và Tự động hóa: Nhận dạng cử chỉ động của bàn tay người sử dụng kết hợp thông tin hình ảnh và độ sâu ứng dụng trong tương tác người thiết bịBỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠOTRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘIĐOÀN THỊ HƯƠNG GIANGNHẬN DẠNG CỬ CHỈ ĐỘNG CỦA BÀN TAYNGƯỜI SỬ DỤNG KẾT HỢP THÔNG TIN HÌNHẢNH VÀ ĐỘ SÂU ỨNG DỤNG TRONG TƯƠNGTÁC NGƯỜI-THIẾT BỊChuyên ngành: Kỹ thuật Điều khiển và Tự động hóaMã số: 62520216TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓAHà Nội 12−2017Công trình được hoàn thành tại:Trường Đại học Bách khoa Hà NộiNgười hướng dẫn khoa học:1. TS. Vũ Hải2. TS. Trần Thị Thanh HảiPhản biện 1: PGS.TS Ngô Quốc TạoPhản biện 2: PGS.TS Nguyễn Quang HoanPhản biện 3: PGS.TS Trần Đức TânLuận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án tiến sĩcấp Trường họp tại Trường Đại học Bách khoa Hà Nội:Vào hồi..........giờ, ngày.......tháng.......năm.......Có thể tìm hiểu luận án tại thư viện:1. Thư viện Tạ Quang Bửu - Trường ĐHBK Hà Nội2. Thư viện Quốc gia Việt NamMỞ ĐẦUTính cấp thiết của luận ánNgày nay, công nghệ hiện đại ngày càng phát triển đã trợ giúp cho con người trongnhiều lĩnh vực khác nhau. Trong đó, tự động hóa tòa nhà hay không gian sống thôngminh là một trong những xu hướng nghiên cứu xuất phát từ nhu cầu thực tế của cuộcsống. Các hệ thống tự động hóa có mặt ở nhiều lĩnh vực khác nhau trong cuộc sốnghàng ngày, từ những ứng dụng trợ giúp đơn giản như chuông cửa, điều khiển cửa ravào nhà, đến việc tự động hóa các thiết bị điện tử gia dụng phức tạp hơn như hệ thốngđèn chiếu sáng, điều hòa, hệ thống loa đài, ti vi,... Mặc dù các ứng dụng tự động hóatòa nhà đã được đề xuất nhiều. Các sản phẩm hiện có mới chỉ chủ yếu tập trung vàocác công nghệ tiết kiệm năng lượng, hoặc điều khiển các thiết bị điện tử trong gia đìnhsử dụng các thiết bị phụ trợ hoặc yêu cầu một giao diện để tương tác giữa người dùngvà thiết bị. Nhu cầu tự động hóa tòa nhà với sự tương tác giữa người và thiết bị điệntử gia dụng một cách tự nhiên là cần thiết song bài toán này còn gặp phải nhiều tháchthức như: Không đòi hỏi thiết bị phụ trợ hay tiếp xúc trực tiếp trong quá trình điềukhiển; hoặc không đòi hỏi giao diện tương tác người-thiết bị. Mục tiêu hướng đến củađề tài là nghiên cứu và phát triển hệ thống điều khiển thiết bị một cách tự nhiên vàhiệu quả. Tuy nhiên, trong tương tác người dùng - thiết bị; hiệu quả thể hiện thôngqua tính bền vững của hệ thống đối với sự thay đổi của các yếu tố bên ngoài và khảnăng đáp ứng thời gian thực.Để giải quyết các vấn đề này, hai xu hướng nghiên cứu đã được đề xuất là: Pháttriển công nghệ phụ trợ và phát triển thuật toán. Với xu hướng phát triển công nghệphụ trợ bao gồm các giải pháp sử dụng găng tay chuyên dụng, miếng dán đánh dấuvùng bàn tay, hoặc gắn trực tiếp cảm biến trên tay hoặc cánh tay khiến cho ngườidùng phụ thuộc thiết bị, chi phí mua thiết bị đắt đỏ, và điều khiển không tự nhiên.Cách tiếp cận thứ hai là phát triển thuật toán, nhận dạng cử chỉ tay đã được triểnkhai trong nhiều lĩnh vực khác nhau như: thị giác máy tính và rô bốt, điều khiển vàtự động hóa,... Tuy vậy, yêu cầu về tính bền vững và xử lý thời gian thực vẫn còn làmột thách thức khi nghiên cứu hệ thống nhận dạng cử chỉ tay. Luận án này là một sựdung hòa của hai hướng tiếp cận trên. Trong đó, một tập cử chỉ tay có tính ngữ nghĩa,gợi nhớ đã được đề xuất nhằm thay thế các thiết bị phụ trợ, cung cấp các đặc trưnghữu ích cho hệ thống, nên người dùng có thể điều khiển một cách tự nhiên. Bên cạnhđó, các giải thuật biểu diễn nhận dạng hoạt động cử chỉ đã được nghiên cứu cà thiếtkế với mục tiêu hiệu quả. Các kết quả đánh giá thử nghiệm chỉ ra rằng, phương pháptương tác này tự nhiên hơn và không yêu cầu bất cứ liên kết trực tiếp với thiết bị cũng1như không yêu cầu phải có giao diện người dùng. Hệ thống đề xuất tối đa khả năng sửdụng thông qua công cụ nhận dạng cử chỉ tay và cung cấp hệ thống điều khiển nhiềuthiết bị điện gia dụng với đáp ứng thời gian thực.Mục tiêu của luận ánˆ Thiết kế tập cơ sở dữ liệu (CSDL) cử chỉ bàn tay tương ứng với một số các lệnhđiều khiển căn bản cho các thiết bị điện tử gia dụng. Ngoài ra, CSDL này có cácđặc trưng hỗ trợ hệ thống nhận dạng đạt được hiệu quả nhận dạng cao.ˆ Nghiên cứu và triển khai giải thuật phân đoạn cử chỉ bàn tay đáp ứng thời gianthực, bền vững với sự thay đổi của các yếu tố bên ngoài (ánh sáng,...): Nghiêncứu và đề xuất phương pháp phát hiện và trích chọn vùng bàn tay từ ảnh màuvà ảnh độ sâu, phân đoạn các cử chỉ tay từ chuỗi liên tiếp.ˆ Nghiên cứu và đề xuất phương pháp biểu diễn chuỗi cử chỉ động của bàn tay vàđồng bộ pha giữa các cử chỉ động. Giải pháp hướng tới biểu diễn các cử chỉ taytheo cả không gian và thời gian, đáp ứng với nhiều người, tại nhiều vị trí, nhiềuhướng khác nhau của người đến cảm biến Kinect.ˆ Triển khai hệ thống điều khiển thiết bị điện tử gia dụng sử dụng cử chỉ bàn tay.Các đóng góp của luận ánˆ Đóng góp thứ 1 ...