Aplikace rozhraní Microsoft Kinect pro práci s fotografiemi z elektronového mikroskopu

Jiří Burýšek

Bachelor's thesis

Use Microsoft Kinect interface for working with photos of the electron microscope

Abstract:

Tato bakalářská práce zkoumá možnosti vývoje aplikací pro snímač pohybů těla Microsoft Kinect. Poskytuje ucelený přehled o historii a schopnostech zařízení včetně jeho zařazení do kontextu podobných periferií, ať už jako herního ovladače či jako nástroje s technickým využitím. Text se zabývá i možnostmi uplatněním pohybového ovládání ve skutečném nasazení. Další část je věnována možnostem vývoje aplikací pro Kinect, především je zaměřena na vývoj softwaru pro platformu Microsoft Windows. V této části jsou rozebrána aplikační rozhraní použitelná k programování pro dané zařízení, největší pozornost je pak věnována původnímu aplikačnímu rozhraní společnosti Microsoft. Práce se dále soustředí na návrh a realizaci skutečné aplikace pro určený snímač pohybu. Vytvářená aplikace slouží k vizualizaci a zpracování sérií fotografií pořízených elektronovým mikroskopem v různých zvětšeních. Cílem realizovaného softwaru je možnost manipulace s těmito fotografiemi pomocí intuitivní série pohybů. Práce eviduje celý průběh vývoje, zkoumá obecná řešení dávkového zpracování podobné série snímků, řeší její zpracování ať už pomocí samostatných fotografií, tak i jako série ve formátu videa. Za účelem implementace pohybového ovládání k manipulaci se snímky je zkoumáno, které pohyby jsou nejlepší z hlediska jednoduchosti a přívětivosti ovládání, zároveň však takové, které vyhovují specifickým potřebám zadaného způsobu manipulace. Závěrečná část popisuje konkrétní algoritmy, které slouží ke zlepšení celkové působivosti a vzhledu aplikace. Je zde uveden popis konečného řešení aplikace, včetně jejího vzhledu. Na základě této práce je možné získat obecnou průpravu a přehled, jakým způsobem funguje implementace funkce pohybového zařízení. Zároveň může sloužit jako motivace k dalšímu užití daného typu ovládání a její zjištění tak přispívají k rozvoji celé této oblasti.

Abstract:

This bachelor thesis analyses possibilities of developing an application used with body movement sensor Microsoft Kinect. It provides a review of the history of this device and its capabilities, including the background of similar peripherals, both as a game controller and a device of technical use. The study also deals with usage of such devices in a practical way. The following section analyses possibilities of development applications for Kinect, specifically in a combination with Microsoft Windows operating system. The mentioned part describes various application interfaces created for this particular device, focusing its attention on original application interface by Microsoft. The thesis moves on to describe a process of designing an actual application for the device. This application should provide a way to view and process a series of photographs captured with electron microscope in various scales. The goal of the developed software is to provide an interface used to control and transform these photographs with a set of intuitive gestures and moves. The theses reflects the whole process of development, analyses the solution of processing a vast series of images, either in a form of sole photographs or in a form of video file. To achieve the best experience in implementation of the movement control, various moves are discussed in order to seek the ideal balance between simplicity and specific needs of the given way of transformations and control. The final section describes particular set of algorithms used to improve the overall impression and layout of the application. On the basis of the results of this thesis, one can get an overall summary of the principles of movement control implementation. It may also became a source of motivation for other projects based on this particular way of control and its results provide some support for growth of this whole area of peripherals.

Keywords

Microsoft Kinect, ovládání pohybem, gesta, elektronový mikroskop, Kinect API

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 15. 5. 2015

Thesis defence

• Date of defence: 18. 6. 2015
• Supervisor: Ing. Miloš Hernych

Technical University of Liberec

Faculty of Mechatronics, Informatics and Interdisciplinary Studies

Bachelor programme / field:
Information Technology / Information Technology