Visual-inertial hand motion tracking with robustness against occlusion, interference, and contact

计算机视觉 人工智能 计算机科学 稳健性(进化) 惯性参考系 传感器融合 跟踪系统 惯性测量装置 卡尔曼滤波器 生物化学 量子力学 基因 物理 化学
作者
Yongseok Lee,Won Kyung,Hanbyeol Yoon,Jinuk Heo,WonHa Lee,Dongjun Lee
出处
期刊:Science robotics [American Association for the Advancement of Science]
卷期号:6 (58) 被引量:47
标识
DOI:10.1126/scirobotics.abe1315
摘要

State-of-the-art technologies for hand (and finger) motion tracking do not always provide accurate and robust tracking. For example, severe occlusions can affect tracking with vision sensors, electromagnetic interference affects tracking with inertial measurement units (IMUs) and compasses, and ambiguous mechanical contact can affect tracking with soft sensors (i.e., the inability to distinguish motion-induced deformation). Here, we report a visual-inertial skeleton tracking (VIST) framework that provides robust and accurate hand tracking in a variety of real-world scenarios. Our proposed VIST framework comprises a sensor glove with multiple IMUs and passive visual markers as well as a head-mounted stereo camera. VIST also uses a tightly coupled filtering-based visual-inertial fusion algorithm to estimate the hand/finger motion and autocalibrates hand/glove-related kinematic parameters simultaneously while taking into account the hand anatomical constraints. Our VIST framework exhibits good tracking accuracy and robustness, affordable material cost, lightweight hardware and software, and durability to permit washing. We validate our VIST framework through quantitative and qualitative experiments in real-world conditions. Our approach to hand tracking has the potential to enrich not only human-robot interaction applications (e.g., direct humanoid hand teleoperation, hand-based collaborative robot programming, and drone swarm control) but also the user experience in many virtual reality and augmented reality applications.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
孤独沛菡完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
1秒前
1秒前
搜集达人应助念念采纳,获得10
1秒前
优雅的水桃完成签到 ,获得积分10
1秒前
莫飞完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
2秒前
小吃货完成签到,获得积分10
2秒前
打打应助摆烂小子采纳,获得10
3秒前
sx完成签到,获得积分10
3秒前
孤独沛菡发布了新的文献求助10
3秒前
Jacquielin完成签到,获得积分10
3秒前
adai发布了新的文献求助10
4秒前
Owen应助jiao采纳,获得10
4秒前
喜悦雪曼完成签到,获得积分10
4秒前
keyan111发布了新的文献求助10
4秒前
重要的钢笔完成签到,获得积分10
5秒前
充电宝应助fjnm采纳,获得10
5秒前
科研通AI2S应助瑕灬采纳,获得10
5秒前
骑马小张完成签到 ,获得积分10
5秒前
得失完成签到 ,获得积分10
5秒前
5秒前
摸鱼校尉完成签到,获得积分0
6秒前
6秒前
L91完成签到,获得积分10
6秒前
PSQ完成签到,获得积分10
6秒前
大香香完成签到 ,获得积分10
6秒前
留胡子的书白完成签到,获得积分10
7秒前
直率的鸿完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
高灵雨完成签到,获得积分10
8秒前
纹银完成签到,获得积分10
8秒前
wrwywzx完成签到,获得积分10
8秒前
tao完成签到,获得积分10
9秒前
66完成签到,获得积分20
9秒前
欧阳静芙发布了新的文献求助10
9秒前
Blummer完成签到,获得积分10
9秒前
七星嘿咻完成签到,获得积分10
9秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Introduction to Helicopter and Tiltrotor Flight Simulation, Second Edition 2500
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
Malcolm Fraser : a biography 700
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Software that combines deep learning,3D reconstruction and CFD to analyze the state of carotid arteries from ultrasound imaging 600
Bounds for Statistical Estimation in Semiparametric Models 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6498758
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8294613
关于积分的说明 17699397
捐赠科研通 5595018
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2917731
邀请新用户注册赠送积分活动 1894769
关于科研通互助平台的介绍 1755456