基于多交互方式的注意力检测和训练系统研究

发布时间：2021-09-05 05:55

　　注意力的缺陷会导致人的日常生活和学习受到影响,因此注意力的评价和训练对注意力的改善尤为重要。目前对注意力的测试和训练方法多为量表、图片和2D游戏互动的方式,会受到人员、场地以及兴趣等因素的限制。鉴于此,本文设计了基于虚拟现实和多种交互方式的注意力测评和注意力训练系统,并对注意力的评价和训练方法进行研究。具体研究内容如下:首先,遵循ANT（Attention Network Test）测试规则,设计了基于方向盘交互和手势交互的三维注意力测评模块,测试了注意网络参数并探究了不同交互方式对注意网络参数的影响。测试者通过所设计的三维虚拟飞机大战和虚拟投篮任务,在设定规则下完成任务,进而完成注意力测试。经过实验验证得出:方向盘交互、手势交互和三维游戏场景能增强受试者的专注度和沉浸感;基于方向盘交互的飞机大战游戏和基于手势交互的投篮游戏均能准确测量注意网络参数。然后,开发了基于手势交互的注意力训练模块。定义了常用的手势,采集手部骨骼和关节的三维坐标信息,提取关节间的距离以及骨胳段之间的角度特征,用随机森林进行学习和识别,训练手势交互算法模型。所开发的注意力训练场景包括迷宫和俄罗斯方块,将训练好的手... 

【文章来源】：燕山大学河北省

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

典型手势及其触发条件[53]LeapMotion

第1章绪论-7-图1-1典型手势及其触发条件在体感交互中手势交互方面，西北工业大学刘瑜兴[53]等人基于LeapMotion手势识别和最邻近算法，建立了三维手势交互系统。定义复制、移动、选中、帖纹理、放大、旋转、删除和完成八个手势，如图1-2a)所示。使用LeapMotion控制器设备和Unity3D软件提取手势相邻关节的角度特征，共15个，并使用K最近邻(K-nearestneighbor,简称KNN)分类算法对1600数据样本进行识别，识别效率为98.2%。在三维交互系统中，测试者主要实现手势对物体的编辑和操作功能，手势交互如图1-2b)所示。吉林长春大学陈立[54]等人研究虚拟现实交互游戏中的手势识别。游戏交互手图1-2三维手势交互系统势有画圆、画叉、向左划、向右划、向上划、向下划、向前划和向后划8种手势。手势识别是通过对手势区域进行分割后对图像进行特征值提取，再对手势进行建模，可将参数空间中的动态点集合映照到该片区域中的某些子集里，然后用卷积神经网络(Convolutionalneuralnetwork，简称CNN)进行分类识别。武汉纺织大学袁田琛[55]研究基于LeapMotion和Unity3D的体感游戏的开发与集成。使用Unity3D游戏引

实验装置

【参考文献】：
期刊论文
[1]虚拟现实交互游戏中的手势识别[J]. 陈立,李颖昉,刘志远,王礼华,王艳柏.  科技创新与应用. 2019(20)
[2]基于Leap Motion的三维手势交互系统研究[J]. 刘瑜兴,王淑侠,徐光耀,兰望桂,何卫平.  图学学报. 2019(03)
[3]小学生注意力训练课程的初步研发与实践[J]. 黄炎志.  好家长. 2019(05)
[4]家庭游戏与特殊儿童的注意力训练[J]. 周虹,周云风.  现代职业教育. 2018(24)
[5]航空疲劳飞行的研究综述[J]. 丁桂梅,于金利,韩小娟.  中国疗养医学. 2018(07)
[6]凝心聚神 有效学习——职校生注意力训练教学设计[J]. 王文.  江苏教育. 2018(48)
[7]基于注意力水平的用户手势与体验评价[J]. 肖亦奇,何人可.  包装工程. 2018(06)
[8]面向自闭症儿童的虚拟现实游戏设计与开发[J]. 沙庆庆,陈东帆,于新宇,赵伟志,乐蕾.  中国教育技术装备. 2018(02)
[9]“互联网+”环境下大学生注意力管理的因素分析[J]. 杨永红.  广西教育学院学报. 2017(06)
[10]体感游戏对自闭症儿童注意力缺陷干预个案研究[J]. 雷显梅,刘艳虹.  绥化学院学报. 2017(07)

硕士论文
[1]基于视觉的驾驶员注意力检测与判别研究[D]. 胡敏.湖南大学 2018
[2]基于物联网技术的课堂注意力测评工具开发[D]. 张舒艺.华东师范大学 2018
[3]基于需求与愉悦感的多功能方向盘交互设计[D]. 黄明岚.湖南大学 2011



本文编号：3384808