3218343844

1. Wstęp 11

Ostatnim, najciekawszym i najobszerniej opisanym sposobem akwizycji danych o położeniu i układzie dłoni, są systemy wizyjne [KH95, LK95, HMM97, AG98, HH98, SWP98, BL99, MB99, NR99, CWOO, IMiT⁺00, SWOO, WHOO, AJH01, HOOl, BK02, TSS02, TvdM02, OB04, KW05, SJM⁺06, KvdMW07, PR07, Mar08]. Eliminują one niedogodności związane z koniecznością używania przez operatora dodatkowych urządzeń (rękawiczki sensoryczne, elektrody umieszczane na powierzchni skóry). Właśnie ta klasa rozwiązań stała się, w związku ze swoją elastycznością i wygodą użytkowania, przedmiotem dalszych badań.

Zalety tego podejścia okupione są jednak szeregiem problemów technicznych, które muszą zostać rozwiązane w celu poprawnego działania systemu. Konieczna staje się np. segmentacja obrazu w celu wyodrębnienia obszaru dłoni. Jest to zagadnienie złożone, ponieważ proces musi być niewrażliwy na czynniki zewnętrzne, jak np. zmienne oświetlenie dłoni, czy tło, na którym jest ona rejestrowana. Najprostszy sposób segmentacji segmentacja poprzez progowanie - sprawdza się jedynie w przypadku rejestrowania dłoni na jednorodnym tle o dużej różnicy jasności w stosunku do jej obszaru. Jest to zbyt poważne ograniczenie, biorąc pod uwagę rozważany zakres zastosowań metody. Z tego też powodu w znanych z literatury systemach dąży się do uproszczenia fazy segmentacji. Jednym ze sposobów takiego uproszczenia jest zastosowanie markerów lub kolorowych rękawiczek. Markery są zazwyczaj umieszczane na końcach palców - bezpośrednio na dłoni - lub na czarnych rękawiczkach [LK95, SWOO]. Ich kolor odróżnia się od koloru dłoni lub rękawiczki, umożliwiając ustalenie pozycji dłoni na obrazie w wyniku prostych operacji, np. analizy histogramu. Możliwe jest też wykorzystanie rękawiczek o różnokolorowych palcach [AG98, BK02, HOOl], co pozwala na szybkie wyznaczenie położenia zarówno dłoni, jak i pojedynczych palców. Uzyskany przy użyciu markerów i kolorowych rękawiczek wzrost dokładności systemu wynika z wyeliminowania wpływu tla na proces segmentacji. Zasadniczą wadą stosowania markerów i rękawiczek jest natomiast konieczność każdorazowego umieszczania ich na dłoni.

Wpływ tła na dokładność segmentacji można wyeliminować również poprzez nałożenie różnorakich ograniczeń na warunki, w których obraz dłoni jest rejestrowany. Obraz ruchomej dłoni rejestruje się na tle jednolitym (różnym od barwy skóry) [AG98, HOOl, BK02, KW05], lub statycznym [OB04, PR07, SWP98, SWOO, TSS02]. W literaturze podejmowane są też próby uzyskania metod segmentacji obrazu dłoni rejestrowanej na złożonym tle. Rozwiązania te opisują [CWOO, TvdM02, HSS04].

Podejściem dobrze sprawdzającym się w przypadku wyznaczania zarówno obszarów dłoni jak i twarzy na obrazie, jest segmentacja na podstawie barwy skóry. Spośród opisanych w Tabeli 1.1 systemów rozpoznawania języków migowych z metody tej korzystają [MB99, SWP98, WHOO, TSS02, KW05]. To właśnie tę metodę, ze względu na jej skuteczność i uniwersalność, autor wybrał do segmentacji obszaru dłoni na obrazie.