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。

冯志全，济南大学博士，教授，优秀教师，师德标兵，山东高等学校优秀共产党员，校级重点岗，基于自然人手的人机交互方向学科带头人，山东省网络环境智能计算技术重点实验室常务副主任，《计算机辅助绘图设计与制造，CADDM》编委，《计算机辅助设计与图形学学报》《计算机应用》《中国图形图像学报》等期刊审稿人、国际期刊《The Open Virtual Reality Journal》编委，四川省绵阳师范学院客座教授，ACM SIGCHI专委会成员，计算机图学专委会委员，CCF会员。 近年连续主持多项国家自然科学基金项目、山东省自然科学基金重点项目、山东省自然科学基金和教育厅科技计划项目等，并参与山东省省自然科学基金，发表专业论文50余篇，被SCI/EI收录40多篇，其中，多篇论文在《Pattern Recognition》、《The Visual Computer》、《计算机学报》、《软件学报》、《计算机研究与发展》等国际国内顶级期刊上发表。此外，获得山东省优秀科研成果奖一等奖3项，其它奖励2项，教学奖励3项，主编教材1部；获得多项国家发明专利。主要研究方向：人机交互，手势跟踪，虚拟现实，图像处理。（2）杨波，�工学博士，博士生导师，济南大学副校长，全国优秀教师。长期从事计算机网络、智能控制与信息处理方面的教学科研工作，曾主持国家自然科学基金、国家863计划、国家科技支撑计划、国家面向21世纪教学改革项目、山东省自然科学基金、山东省自主创新重大科技专项等重要科研项目近20项，发表学术论文80多篇，其中被SCI收录10篇，EI收录25篇。近年来已培养硕士研究生30多名，培养博士研究生3名。作为学科带头人主持济南大学计算机科学与技术学科的建设，担任山东省“计算机科学与技术”特色专业的负责人，主持建设了“信息控制工程”省重点实验室以及“山东省国产数据库工程技术中心”。获奖情况： 获得山东省科技进步一等奖2项，山东省计算机优秀应用成果一等奖2项，山东省优秀教学成果一等奖1项，山东省优秀教学成果二等奖1 项，山东省科技进步二等奖1项，山东省高等学校优秀科研成果一等奖3项。 获全国优秀教师，国家建材局部级有重要贡献的中青年专家，山东省优秀教师，济南市劳动模范，山东省高等学校十佳优秀教师等称号。�

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...