Mestrado de dupla diplomação com a Université Libre de TunisThis thesis focuses on hand gesture recognition by proposing an architecture to control a collaborative robot in real-time vision based on hand detection, tracking, and gesture recognition for interaction with an application via hand gestures. The first stage of our system allows detecting and tracking a bar e hand in a cluttered background using skin detection and contour comparison. The second stage allows recognizing hand gestures using a Machine learning method algorithm. Finally an interface has been developed to control the robot over.
Our hand gesture recognition system consists of two parts, in the first part for every frame captured from a camera we extract the keypoints for every training image using a machine learning algorithm, and we appoint the keypoints from every image into a keypoint map. This map is treated as an input for our processing algorithm which uses several methods to recognize the fingers in each hand.
In the second part, we use a 3D camera with Infrared capabilities to get a 3D model of the hand to implement it in our system, after that we track the fingers in each hand and recognize them which made it possible to count the extended fingers and to distinguish each finger pattern.
An interface to control the robot has been made that utilizes the previous steps that gives a real-time process and a dynamic 3D representation.Esta dissertação trata do reconhecimento de gestos realizados com a mão humana, propondo uma arquitetura para interagir com um robô colaborativo, baseado em visão computacional, rastreamento e reconhecimento de gestos. O primeiro estágio do sistema desenvolvido permite detectar e rastrear a presença de uma mão em um fundo desordenado usando detecção de pele e comparação de contornos. A segunda fase permite reconhecer os gestos das mãos usando um algoritmo do método de aprendizado de máquina. Finalmente, uma interface foi desenvolvida para interagir com robô. O sistema de reconhecimento de gestos manuais está dividido em duas partes. Na primeira parte, para cada quadro capturado de uma câmera, foi extraído os pontos-chave de cada imagem de treinamento usando um algoritmo de aprendizado de máquina e nomeamos os pontos-chave de cada imagem em um mapa de pontos-chave. Este mapa é tratado como uma entrada para o algoritmo de processamento que usa vários métodos para reconhecer os dedos em cada mão. Na segunda parte, foi utilizado uma câmera 3D com recursos de infravermelho para obter um modelo 3D da mão para implementá-lo em no sistema desenvolvido, e então, foi realizado os rastreio dos dedos de cada mão seguido pelo reconhecimento que possibilitou contabilizar os dedos estendidos e para distinguir cada padrão de dedo. Foi elaborado uma interface para interagir com o robô manipulador que utiliza as etapas anteriores que fornece um processo em tempo real e uma representação 3D dinâmica
