Abstract — Hand and finger tracking

Abstract — Hand and finger tracking has a major importance
in healthcare, for rehabilitation of hand function required due to
a neurological disorder, and in virtual environment applications,
like characters animation for on-line games or movies. Current
solutions consist mostly of motion tracking gloves with embedded
resistive bend sensors that most often suffer from signal drift,
sensor saturation, sensor displacement and complex calibration
procedures. More advanced solutions provide better tracking
stability, but at the expense of a higher cost.
The proposed solution aims to provide the required precision,
stability and feasibility through the combination of eleven inertial
measurements units (IMUs). Each unit captures the spatial
orientation of the attached body. To fully capture the hand
movement, each finger encompasses two units (at the proximal
and distal phalanges), plus one unit at the back of the hand.
The proposed glove was validated in two distinct steps: a)
evaluation of the sensors’ accuracy and stability over time; b)
evaluation of the bending trajectories during usual finger flexion
tasks based on the intra-class correlation coefficient (ICC).
Results revealed that the glove was sensitive mainly to
magnetic field distortions and sensors tuning. The inclusion of a
hard and soft iron correction algorithm and accelerometer and
gyro drift and temperature compensation methods provided
increased stability and precision. Finger trajectories evaluation
yielded high ICC values with an overall reliability within
application’s satisfying limits.
The developed low cost system provides a straightforward
calibration and usability, qualifying the device for hand and
finger tracking in healthcare and animation industries.

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

บทคัดย่อ - มือนิ้วมือและการติดตามมีความสำคัญ
ในการดูแลสุขภาพสำหรับการฟื้นฟูสมรรถภาพของฟังก์ชั่นมือต้องเกิดจาก
ความผิดปกติของระบบประสาทและการใช้งานในสภาพแวดล้อมเสมือน
เช่นภาพเคลื่อนไหวตัวละครสำหรับเกมในบรรทัดหรือภาพยนตร์ ปัจจุบัน
การแก้ปัญหาส่วนใหญ่ประกอบด้วยถุงมือติดตามการเคลื่อนไหวที่มีการฝังตัว
เซ็นเซอร์ทานโค้งว่าส่วนใหญ่มักจะประสบจากดริฟท์ของสัญญาณ
อิ่มตัวเซ็นเซอร์เซ็นเซอร์การเคลื่อนที่และการสอบเทียบที่ซับซ้อน
ขั้นตอน โซลูชั่นที่ทันสมัยอื่น ๆ ที่ดีกว่าให้ติดตาม
ความมั่นคง แต่ค่าใช้จ่ายของค่าใช้จ่ายที่สูงขึ้น.
โซลูชั่นที่นำเสนอมีวัตถุประสงค์เพื่อให้ความแม่นยำที่ต้องการ
ความมีเสถียรภาพและความเป็นไปได้ผ่านการรวมกันสิบเอ็ดเฉื่อย
หน่วยวัด (มัส) แต่ละหน่วยจับเชิงพื้นที่
การวางแนวของร่างกายที่แนบมา ในการจับมืออย่างเต็มที่
การเคลื่อนไหวแต่ละนิ้วครอบคลุมสองหน่วย (อย่างใกล้ชิด
และปลาย phalanges) บวกหนึ่งหน่วยที่ด้านหลังของมือ.
ถุงมือที่นำเสนอได้รับการตรวจสอบในขั้นตอนที่สองที่แตกต่างกัน)
การประเมินผลของความถูกต้องเซ็นเซอร์และ ความมั่นคงในช่วงเวลา; ข)
การประเมินผลของลูกทีมในระหว่างการดัดงอนิ้วปกติ
งานขึ้นอยู่กับค่าสัมประสิทธิ์สหสัมพันธ์ระหว่างระดับ (ICC).
ผลการศึกษาพบว่าถุงมือไวเป็นหลักในการ
บิดเบือนสนามแม่เหล็กและการปรับแต่งเซ็นเซอร์ รวมถึง
ขั้นตอนวิธีการแก้ไขเหล็กแข็งและอ่อนและ accelerometer และ
ดริฟท์วงแหวนและวิธีการชดเชยอุณหภูมิให้
เพิ่มขึ้นความมั่นคงและความแม่นยำ การประเมินผลลายนิ้วมือลูกทีม
ให้ผลค่า ICC สูงที่มีความน่าเชื่อถือโดยรวมภายใน
ข้อ จำกัด ของโปรแกรมที่น่าพอใจ.
การพัฒนาระบบต้นทุนต่ำให้ตรงไปตรงมา
การสอบเทียบและการใช้งานที่มีคุณสมบัติสำหรับอุปกรณ์มือและ
นิ้วมือในการติดตามดูแลสุขภาพและอุตสาหกรรมภาพเคลื่อนไหว

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

นามธรรม - มือและนิ้วที่ติดตามมี
ความสำคัญหลักในการดูแลสุขภาพ เพื่อฟื้นฟูการทำงานของมือต้องเกิดจากการผิดปกติทางสมอง และใช้ในสภาพแวดล้อมเสมือน
ชอบภาพเคลื่อนไหวตัวอักษรออนไลน์เกมหรือภาพยนตร์ โซลูชั่นปัจจุบัน
ประกอบด้วยส่วนใหญ่ของการติดตามการเคลื่อนไหวถุงมือด้วยตัวต้านทานงอเซ็นเซอร์ที่ส่วนใหญ่มักจะประสบจากลอยสัญญาณฝังอยู่

ความอิ่มตัวของออกซิเจนเซนเซอร์ , เซนเซอร์แบบและขั้นตอนการสอบเทียบ
ที่ซับซ้อน โซลูชั่นขั้นสูงเพิ่มเติมให้ติดตาม
เสถียรภาพดีกว่า แต่ที่ค่าใช้จ่ายของต้นทุนที่สูงขึ้น .
เสนอโซลูชั่นมุ่งหวังที่จะให้ความแม่นยำจำเป็นต้อง
เสถียรภาพและความเป็นไปได้ผ่านการรวมกันของสิบเอ็ดเฉื่อย
การวัดหน่วย ( ทั้ง ) แต่ละหน่วยจับแนวอวกาศ
ของร่างกายที่แนบมาพร้อมจับมือ
เคลื่อนไหวนิ้วแต่ละนิ้วครอบคลุมสองหน่วย ( ที่ใกล้เคียง
กับกระดูกนิ้วมือท่อนปลาย ) บวกหนึ่งหน่วยที่หลังมือ
เสนอถุงมือทำนายได้ในสองขั้นตอนที่แตกต่างกัน : )
การประเมินเซ็นเซอร์ ' ความถูกต้องและเสถียรภาพในช่วงเวลา ; B )
การประเมินผลของ ดัดนิ้วงอ
วิถีในปกติงานขึ้นอยู่กับสัมประสิทธิ์สหสัมพันธ์ภายในชั้น ( ICC ) .
พบว่าถุงมืออ่อนไหวส่วนใหญ่

บิดเบือนสนามแม่เหล็ก และเซ็นเซอร์ปรับ การรวมของ
หนักเบาและขั้นตอนวิธีการแก้ไขเหล็กและ accelerometer และ
Gyro ล่องลอยและวิธีการชดเชยอุณหภูมิให้
เพิ่มเสถียรภาพและความแม่นยำ เกี่ยวกับการประเมิน
นิ้วหาค่าความเชื่อมั่นโดยรวม ICC สูงภายในการพอใจ

ราคาถูก จำกัด พัฒนาระบบให้บริการสอบเทียบตรงไปตรงมา
และการใช้งานที่มีคุณสมบัติอุปกรณ์สำหรับมือและนิ้วในอุตสาหกรรมการดูแลสุขภาพ
ติดตามและภาพเคลื่อนไหว