本书旨在介绍三维手势跟踪的理论和方法，集中展现有关研究的国内外最新前沿进展，重点介绍近几年作者的最新研究成果。主要内容包括：①国内外最新研究状况，重点介绍研究背景、研究目标、研究方法、研究难点、关键科学问题、理论和应用成果。②对手势跟踪中的关键问题进行建模。③几种典型的三维手势跟踪理论和方法：基于分析合成技术的手势跟踪方法、基于手势识别的手势跟踪方法、基于Monte Carlo理论的手势状态估计方法。④基于贝叶斯滤波理论的手势状态估计方法。⑤基于粒子滤波跟踪器的理论和方法。⑥手势特征提取的理论和方法。⑦探讨跟踪方法的评价问题。 本书可以作为信息科学技术领域高年级本科生或研究生教材，也可以供从事人机交互方向的科研和技术人员参考。

鉴于新一代智能人机交互(HCI)系统和虚拟现实(VR)系统的应用需要，自然人手的三维(3D)跟踪理论和方法研究已经成为国内外广泛关注的热点问题之一，在三维互联网、手语识别、手指鼠标、虚拟物体控制、家电遥控、Windows命令控制、手指绘画、机器人控制等领域得到初步应用。这种成功应用的主要原因在于HCI技术正在从以计算机为中心逐步转移到以人为中心。然而，目前绝大多数新型HCI仍然以数字手套为基本输入设备，其主要优点是： 算法设计简单，精度高，速度快，无需摄像设备，数据采样结果不受光线等外界条件的影响，输入数据量小，可以直接获得手在空间的三维信息和手指的运动信息。其主要缺点是： 影响操作者的沉浸感，且数字手套本身价格昂贵、容易损坏。为了克服这些弊端，研究者通过在手上作标记，进行带标记的手势跟踪研究。但该方法在带来方便和简单的同时，也带来了不便和麻烦。在基于人脸、头部、手臂、人手、人眼以及整个人体的输入方式中，由于在通信和操作中的灵巧性，人手是最有效、用途最多的输入工具。手势是一种自然、直观、易于学习的人机交互手段，以人手直接作为计算机的输入方式，人机间的通信将不再需要中间媒体，用户可以简单地定义一种适当的手势来对周围的机器进行控制；手势是人与人之间的一种非口头交流形式，它包括从用手指示方向和移动物体的简单动作到能够表达感情以及允许彼此交流的复杂手势。考虑到人们拥有做手势的大量经验知识，如果人们能够把这些技能从日常的经验中转换过来并用在人机交互方面上，就可以期盼直观的、操作简便的，并且功能强大的人机接口。 实际上，手势跟踪和交互技术已经引起国内外很多著名IT企业的高度关注。2008...