Question

我正在构建Kinect SDK WPF应用程序并使用Kinect移动“光标”/手形对象。

我遇到的问题是，由于Kinect的精确度，每秒30帧，光标实际上会有点跳跃（即握住手时，物体在5px空间内移动）。

我打算编写一种算法，它不会简单地将我的“光标”冲刺的X / Y移动到屏幕上的正确位置，但表现得更像是“将手移向这个X / Y坐标“这是一个更平稳的运动。

有人能指出一个别人写的好的，所以我可以避免重新发明轮子。

我知道这可能很常见，但由于我更像是一个业务开发人员，我不确定这个功能的名称如果是一个n00b问题，请提前道歉。

Answer 1

将您的输入值（跳跃位置）视为具有低频和高频部分的信号。低频表示粗略位置/运动，而高频部分表示较小距离内的快速跳跃。

所以你需要或寻找的是低通滤波器。如果您设法使用正确的参数设置它，那么过滤掉高频部分并留下粗糙（但与Kinect可以获得的准确度）位置。此参数是滤波器的交叉频率。你必须玩一下，你会看到。

时间离散值的实现示例来自here（最初来自wikipedia）：

static final float ALPHA = 0.15f;

protected float[] lowPass( float[] input, float[] output ) {
    if ( output == null ) return input;

    for ( int i=0; i<input.length; i++ ) {
        output[i] = output[i] + ALPHA * (input[i] - output[i]);
    }
    return output;
}

您可以将位置向量的X和Y分量的最后一个值放入此函数中以使其平滑（X为input[0]，Y为input[1]和output[0] output[1]是上一个函数调用的结果。）

就像我已经说过的那样，你必须找到平滑因子ALPHA （0≤ALPHA≤1）的良好平衡：

太大，信号不会得到足够的平滑，效果不够
太小，信号会“过多”平滑，光标会落后于用户移动，惯性太大

（如果查看公式newout = out + alpha * (in - out)，您会看到alpha值为0，您只需再次使用旧的out值，因此值永远不会改变;而值为值1你有newout = out + in - out这意味着你不要平滑任何东西，但总是采取最新的值）

Answer 2

当我使用Kinect时，我只是使用了一些简单的数学运算（我认为称为线性回归）来移动到光标当前位置与其目标位置之间某个距离的点。获取光标的位置，获取用户手所在的位置（转换为屏幕坐标），然后将光标移动到这些位置之间的某个点。

float currentX = ..., currentY = ..., targetX = ..., targetY = ...; 
float diffX = targetX - currentX;
float diffY = targetY - currentY;
float delta = 0.5f; // 0 = no movement, 1 = move directly to target point. 

currentX = currentX + delta * diffX;
currentY = currentY + delta * diffY;

根据三角洲的不同，你仍会受到抖动的影响，但它会更加平滑，通常在一个较小的区域内。

在相关的说明中，您是否看过Kinect的骨架平滑参数？实际上，您可以让SDK处理一些过滤。

Answer 3

解决这个问题的一个非常简单的想法是将光标显示在某个位置上，该位置是过去一些位置的平均值。例如，假设您跟踪手的最后五个位置，然后将光标显示在该位置。然后，如果用户的手相对静止，则帧与帧之间的急动应该相当低，因为最后五帧将使手处于大致相同的位置并且噪声应该抵消。如果用户然后在屏幕上移动光标，光标将从其旧位置移动到新位置时生成动画，因为当您考虑手的最后五个位置时，平均位置将在其新旧之间缓慢插值位置。

这种方法非常容易调整。您可以转换数据点，以便旧点的权重大于或小于新点，并可以调整您保留的历史记录的长度。

希望这有帮助！

渐变光标移动算法 - Kinect SDK

3 个答案: