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LA RECONNAISSANCE GESTUELLE




       MARS Julie, RENAULT Fabien, LEFEUVRE Clément
                     ISTIA- EI2 2011-2012             1
INTRODUCTION


        La reconnaissance
gestuelles est une manière
d'interpréter des gestes
généralement de l'homme,
via des dispositifs de capture
d’image et d’algorithmes
mathématiques.

         Ceci est aujourd’hui possible
grâce au développement majeur de
l'informatique et des technologies de
langage.


                       MARS Julie, RENAULT Fabien, LEFEUVRE Clément
                                     ISTIA- EI2 2011-2012             2
INTRODUCTION

         Beaucoup d’entreprises cherchent de nouvelles applications pour
différentes technologies. La reconnaissance gestuelle commence à avoir
un avenir prometteur dans la société.
         Par exemple, beaucoup d’innovations présentées au CES était
en rapport avec cette technologie.



         La tendance de nos jours est l’interaction
entre l’homme et l’appareil, dans le but que chaque
personne améliore son "expérience utilisateur ".




                    MARS Julie, RENAULT Fabien, LEFEUVRE Clément
                                  ISTIA- EI2 2011-2012                     3
LES POINTS À ABORDER

         Qu’est ce qu’un "geste" ?
         Au cœur du processus
         Matériels nécessaires

         De très nombreuses applications
         Pour qu’elle utilité?

         Vocabulaire (français/anglais)
         Carte heuristique
         Bibliographie et Sitographie


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QU’EST CE QU’UN "GESTE" ?

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QU’EST CE QU’UN "GESTE" ?

   Deux grands points de vue :

       Physiologique
            Contraction du muscle, réflexe ou volontaire


       Interactif (c’est celui qui nous intéresse)
            Forme de communication non verbale


   On différencie souvent aussi les gestes
       dynamiques et les statiques

                       MARS Julie, RENAULT Fabien, LEFEUVRE Clément
                                     ISTIA- EI2 2011-2012             6
QU’EST CE QU’UN "GESTE" ?

   Il existe 3 classes de geste :
            Main et bras - Tête et visage - Corps entier

   Enfin il existe plusieurs styles de geste :
      Déictique : tous les gestes pour pointer dans le but d’identifier ou de
                      montrer l’emplacement d’un objet.
        Manipulation : contrôle d’un objet
        Sémaphorique : système gestuel basé sur un catalogue
        Gesticulation : geste naturel, le plus compliqué à interpréter
        Langage des signes : combinaison de geste basé sur des principes
                                        linguistiques



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AU CŒUR DU PROCESSUS

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AU CŒUR DU PROCESSUS

 Le processus de reconnaissance de geste est
 complexe et varie d’un système à l’autre.

 On retrouve néanmoins une trame commune :
         Initialisation
         Tracking
         Transformation des données
         Travail des données


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AU CŒUR DU PROCESSUS

   1/ Initialisation
       Ce sont tous les réglages de départ qui permettent de
        démarrer sur une base connue.
       La génération d’un modèle par identification permet de
        diminuer la quantité de donnée à traiter par la suite.
       Cette étape est souvent manuelle.




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                                ISTIA- EI2 2011-2012             10
AU CŒUR DU PROCESSUS

   2/ Tracking
       Grace à l’étape
        d’initialisation, le
        système repère les
        points clés d’une image.
       Par comparaison entre
        plusieurs images d’une
        séquence, le système
        calcul pourras chaque
        mouvement.


                  MARS Julie, RENAULT Fabien, LEFEUVRE Clément
                                ISTIA- EI2 2011-2012             11
AU CŒUR DU PROCESSUS

   3/ Transformation des données
       C’est l’étape la plus importante, le processus
        d’identification du gestes
       Le système doit être en mesure d’interpréter
        correctement l’intention de l’utilisateur.
                                Souvent le système compare des
                                 segments de mouvement à une
                                 base de donnée.
                                La difficulté réside dans le fait que
                                 chaque individu peut s’exprimer
                                 différemment.
                  MARS Julie, RENAULT Fabien, LEFEUVRE Clément
                                ISTIA- EI2 2011-2012                     12
AU CŒUR DU PROCESSUS
   4/ Travail des données
       C’est ici que réside l’infinité des possibilités. Selon
        le système, le but, l’envie du concepteur, l’algorithme
        traite l’information fourni à sa manière.

       Le but est d’estimer la pose ou le mouvement de
        l’utilisateur. Donc les différences spatio-temporelles
        entre plusieurs images ou sequences.

       L’objectif est de reconnaitre des actions simples
        comme marcher, porter, placer, pointer… Pour
        ensuite évaluer l’action du à entreprendre
                  MARS Julie, RENAULT Fabien, LEFEUVRE Clément
                                ISTIA- EI2 2011-2012              13
MATÉRIEL NÉCESSAIRE

        MARS Julie, RENAULT Fabien, LEFEUVRE Clément
                      ISTIA- EI2 2011-2012             14
MATÉRIEL NÉCESSAIRE

   Périphérique de capture
       Camera
          1 ou plusieurs objectifs
          Spectre visible, infrarouge
       Gant, marqueur…

   Support de traitement de l’information
       Ordinateur, logiciel, base de donnée

   Retour de l’information
       Ecran, vidéoprojecteur
       Retour de force

                     MARS Julie, RENAULT Fabien, LEFEUVRE Clément
                                   ISTIA- EI2 2011-2012             15
APPLICATION

        MARS Julie, RENAULT Fabien, LEFEUVRE Clément
                      ISTIA- EI2 2011-2012             16
DE TRÈS NOMBREUSES APPLICATIONS

 Différents capteurs utilisés selon le contexte
  et les contraintes.
 Permet de déclencher des événements
  pouvant ensuite être orchestrés.
 La reconnaissance gestuelle est une
  technologie qui permet de commander à
  distance une quasi infinité de système.


             MARS Julie, RENAULT Fabien, LEFEUVRE Clément
                           ISTIA- EI2 2011-2012             17
DE TRÈS NOMBREUSES APPLICATIONS

   Une infinité de domaine d’application :
     Surveillance(objet étranger sur fond neutre)
     Téléphone (simplifier l’utilisation)

     Jeux-vidéo (ex : wii, kinect…)

     Cinema (motion capture)

     Télévision

     Médical

    …


               MARS Julie, RENAULT Fabien, LEFEUVRE Clément
                             ISTIA- EI2 2011-2012             18
DE TRÈS NOMBREUSES APPLICATIONS

   Produits existants :
     Kinect (Microsoft)
     DepthSense (SoftKinetic)

     Playstation eye (Sony)

     Xtion Pro Live (ASUS)

     TV control (Xtr3d)

     3D-vision gesture control system (Gesturetek)

    …


               MARS Julie, RENAULT Fabien, LEFEUVRE Clément
                             ISTIA- EI2 2011-2012             19
ANNEXES

          MARS Julie, RENAULT Fabien, LEFEUVRE Clément
                        ISTIA- EI2 2011-2012             20
VOCABULAIRE


 Français                                      Anglais

 Reconnaissance gestuelle                      Gesture recognition

 Dispositifs d’entrée                          Input devices

 Informatique répondant aux gestes             Gestural Computing

 Technologie sans contact                      Touchless technology

 Contrôle gestuel                              Gestural control




                        MARS Julie, RENAULT Fabien, LEFEUVRE Clément
                                      ISTIA- EI2 2011-2012             21
SITOGRAPIHE

   http://en.wikipedia.org/wiki/Gesture_recognition
   http://sciences-et-technologies.oboulo.com/reconnaissance-objet-images-47168.html
   https://sites.google.com/site/croyezaufutur/interfaces/reconnaissance-de-gestes
   http://www.softkinetic.com/
   http://fr.wikipedia.org/wiki/Exp%C3%A9rience_utilisateur
   http://www.clubic.com/salon-informatique-tic/ces/actu-
    ces_2012_samsung_fait_la_demo_de_la_reconnaissance_vocale_gestuelle_et_des_visages-
    469484.html
   http://www.gesturetek.com/3ddepth/introduction.php




                          MARS Julie, RENAULT Fabien, LEFEUVRE Clément
                                        ISTIA- EI2 2011-2012                              22
BIBLIOGRAPHIE

   Maria Karam and m. c. schraefel. A taxonomy of gestures in human computer interactions, 2005
   Jérôme Martin, thèse de docteur de l’INPG, laboratoire GRAVIR-IMAG, 2000
   http://www.irit.fr/ACTIVITES/EQ_TCI/EQUIPE/dalle/AS-IG/AS49RapFinal.pdf




                            MARS Julie, RENAULT Fabien, LEFEUVRE Clément
                                          ISTIA- EI2 2011-2012                                     23

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La reconnaissance gestuelle

  • 1. LA RECONNAISSANCE GESTUELLE MARS Julie, RENAULT Fabien, LEFEUVRE Clément ISTIA- EI2 2011-2012 1
  • 2. INTRODUCTION La reconnaissance gestuelles est une manière d'interpréter des gestes généralement de l'homme, via des dispositifs de capture d’image et d’algorithmes mathématiques. Ceci est aujourd’hui possible grâce au développement majeur de l'informatique et des technologies de langage. MARS Julie, RENAULT Fabien, LEFEUVRE Clément ISTIA- EI2 2011-2012 2
  • 3. INTRODUCTION Beaucoup d’entreprises cherchent de nouvelles applications pour différentes technologies. La reconnaissance gestuelle commence à avoir un avenir prometteur dans la société. Par exemple, beaucoup d’innovations présentées au CES était en rapport avec cette technologie. La tendance de nos jours est l’interaction entre l’homme et l’appareil, dans le but que chaque personne améliore son "expérience utilisateur ". MARS Julie, RENAULT Fabien, LEFEUVRE Clément ISTIA- EI2 2011-2012 3
  • 4. LES POINTS À ABORDER  Qu’est ce qu’un "geste" ?  Au cœur du processus  Matériels nécessaires  De très nombreuses applications  Pour qu’elle utilité?  Vocabulaire (français/anglais)  Carte heuristique  Bibliographie et Sitographie MARS Julie, RENAULT Fabien, LEFEUVRE Clément ISTIA- EI2 2011-2012 4
  • 5. QU’EST CE QU’UN "GESTE" ? MARS Julie, RENAULT Fabien, LEFEUVRE Clément ISTIA- EI2 2011-2012 5
  • 6. QU’EST CE QU’UN "GESTE" ?  Deux grands points de vue :  Physiologique  Contraction du muscle, réflexe ou volontaire  Interactif (c’est celui qui nous intéresse)  Forme de communication non verbale  On différencie souvent aussi les gestes dynamiques et les statiques MARS Julie, RENAULT Fabien, LEFEUVRE Clément ISTIA- EI2 2011-2012 6
  • 7. QU’EST CE QU’UN "GESTE" ?  Il existe 3 classes de geste : Main et bras - Tête et visage - Corps entier  Enfin il existe plusieurs styles de geste :  Déictique : tous les gestes pour pointer dans le but d’identifier ou de montrer l’emplacement d’un objet.  Manipulation : contrôle d’un objet  Sémaphorique : système gestuel basé sur un catalogue  Gesticulation : geste naturel, le plus compliqué à interpréter  Langage des signes : combinaison de geste basé sur des principes linguistiques MARS Julie, RENAULT Fabien, LEFEUVRE Clément ISTIA- EI2 2011-2012 7
  • 8. AU CŒUR DU PROCESSUS MARS Julie, RENAULT Fabien, LEFEUVRE Clément ISTIA- EI2 2011-2012 8
  • 9. AU CŒUR DU PROCESSUS Le processus de reconnaissance de geste est complexe et varie d’un système à l’autre. On retrouve néanmoins une trame commune :  Initialisation  Tracking  Transformation des données  Travail des données MARS Julie, RENAULT Fabien, LEFEUVRE Clément ISTIA- EI2 2011-2012 9
  • 10. AU CŒUR DU PROCESSUS  1/ Initialisation  Ce sont tous les réglages de départ qui permettent de démarrer sur une base connue.  La génération d’un modèle par identification permet de diminuer la quantité de donnée à traiter par la suite.  Cette étape est souvent manuelle. MARS Julie, RENAULT Fabien, LEFEUVRE Clément ISTIA- EI2 2011-2012 10
  • 11. AU CŒUR DU PROCESSUS  2/ Tracking  Grace à l’étape d’initialisation, le système repère les points clés d’une image.  Par comparaison entre plusieurs images d’une séquence, le système calcul pourras chaque mouvement. MARS Julie, RENAULT Fabien, LEFEUVRE Clément ISTIA- EI2 2011-2012 11
  • 12. AU CŒUR DU PROCESSUS  3/ Transformation des données  C’est l’étape la plus importante, le processus d’identification du gestes  Le système doit être en mesure d’interpréter correctement l’intention de l’utilisateur.  Souvent le système compare des segments de mouvement à une base de donnée.  La difficulté réside dans le fait que chaque individu peut s’exprimer différemment. MARS Julie, RENAULT Fabien, LEFEUVRE Clément ISTIA- EI2 2011-2012 12
  • 13. AU CŒUR DU PROCESSUS  4/ Travail des données  C’est ici que réside l’infinité des possibilités. Selon le système, le but, l’envie du concepteur, l’algorithme traite l’information fourni à sa manière.  Le but est d’estimer la pose ou le mouvement de l’utilisateur. Donc les différences spatio-temporelles entre plusieurs images ou sequences.  L’objectif est de reconnaitre des actions simples comme marcher, porter, placer, pointer… Pour ensuite évaluer l’action du à entreprendre MARS Julie, RENAULT Fabien, LEFEUVRE Clément ISTIA- EI2 2011-2012 13
  • 14. MATÉRIEL NÉCESSAIRE MARS Julie, RENAULT Fabien, LEFEUVRE Clément ISTIA- EI2 2011-2012 14
  • 15. MATÉRIEL NÉCESSAIRE  Périphérique de capture  Camera  1 ou plusieurs objectifs  Spectre visible, infrarouge  Gant, marqueur…  Support de traitement de l’information  Ordinateur, logiciel, base de donnée  Retour de l’information  Ecran, vidéoprojecteur  Retour de force MARS Julie, RENAULT Fabien, LEFEUVRE Clément ISTIA- EI2 2011-2012 15
  • 16. APPLICATION MARS Julie, RENAULT Fabien, LEFEUVRE Clément ISTIA- EI2 2011-2012 16
  • 17. DE TRÈS NOMBREUSES APPLICATIONS  Différents capteurs utilisés selon le contexte et les contraintes.  Permet de déclencher des événements pouvant ensuite être orchestrés.  La reconnaissance gestuelle est une technologie qui permet de commander à distance une quasi infinité de système. MARS Julie, RENAULT Fabien, LEFEUVRE Clément ISTIA- EI2 2011-2012 17
  • 18. DE TRÈS NOMBREUSES APPLICATIONS  Une infinité de domaine d’application :  Surveillance(objet étranger sur fond neutre)  Téléphone (simplifier l’utilisation)  Jeux-vidéo (ex : wii, kinect…)  Cinema (motion capture)  Télévision  Médical … MARS Julie, RENAULT Fabien, LEFEUVRE Clément ISTIA- EI2 2011-2012 18
  • 19. DE TRÈS NOMBREUSES APPLICATIONS  Produits existants :  Kinect (Microsoft)  DepthSense (SoftKinetic)  Playstation eye (Sony)  Xtion Pro Live (ASUS)  TV control (Xtr3d)  3D-vision gesture control system (Gesturetek) … MARS Julie, RENAULT Fabien, LEFEUVRE Clément ISTIA- EI2 2011-2012 19
  • 20. ANNEXES MARS Julie, RENAULT Fabien, LEFEUVRE Clément ISTIA- EI2 2011-2012 20
  • 21. VOCABULAIRE Français Anglais Reconnaissance gestuelle Gesture recognition Dispositifs d’entrée Input devices Informatique répondant aux gestes Gestural Computing Technologie sans contact Touchless technology Contrôle gestuel Gestural control MARS Julie, RENAULT Fabien, LEFEUVRE Clément ISTIA- EI2 2011-2012 21
  • 22. SITOGRAPIHE  http://en.wikipedia.org/wiki/Gesture_recognition  http://sciences-et-technologies.oboulo.com/reconnaissance-objet-images-47168.html  https://sites.google.com/site/croyezaufutur/interfaces/reconnaissance-de-gestes  http://www.softkinetic.com/  http://fr.wikipedia.org/wiki/Exp%C3%A9rience_utilisateur  http://www.clubic.com/salon-informatique-tic/ces/actu- ces_2012_samsung_fait_la_demo_de_la_reconnaissance_vocale_gestuelle_et_des_visages- 469484.html  http://www.gesturetek.com/3ddepth/introduction.php MARS Julie, RENAULT Fabien, LEFEUVRE Clément ISTIA- EI2 2011-2012 22
  • 23. BIBLIOGRAPHIE  Maria Karam and m. c. schraefel. A taxonomy of gestures in human computer interactions, 2005  Jérôme Martin, thèse de docteur de l’INPG, laboratoire GRAVIR-IMAG, 2000  http://www.irit.fr/ACTIVITES/EQ_TCI/EQUIPE/dalle/AS-IG/AS49RapFinal.pdf MARS Julie, RENAULT Fabien, LEFEUVRE Clément ISTIA- EI2 2011-2012 23