皮影戏是我国一项历史悠久的艺术文化,然而随着时代的变化,这项传统艺术在逐渐没落,这是我们大家难以接受的。为了改变这一点,许多有志于保护国家非物质文化遗产的科学工作者们将皮影表演与现代科技结合起来,开发出了皮影表演系统,希望通过这种新兴的方式为传统皮影文化艺术注入新的活力。由于皮影表演系统是一个使用体感技术作为交互方式的人机互动系统,为了使皮影表演系统能够真正意义上的成为一个使用性能良好的体感交互系统,本论文针对交互式皮影表演系统提出了实现代价小,识别效率高,扩展性高的手势识别算法,最终使皮影表演系统变得更加完善,交互性更加提高,用户的使用体验更加完美。本论文提出的三个算法都是基于Kinect体感追踪器的,通过手势操作区的定义来界定手势的起始和结束,之后使用模板匹配的方式对手势进行识别。其中可区分方向单笔手势识别算法可以识别出手势方向,该算法首先通过重采样、缩放、旋转和平移进行手势标准化,然后通过计算模板间最小距离得出识别结果。空间上三维手势识别算法需要计算手势采样点与手势形心之间的欧几里得距离,通过比较欧几里得距离找到最佳匹配。最后提出的空间上的双手手势识别算法,对手势操作区进行了重定义并为左右手手势分别调用可区分方向单笔手势识别算法,然后将识别结果组合起来得到最终结果。这些算法均为适用于皮影表演系统交互平台的算法。本文首先介绍了皮影表演系统的软、硬件框架以及数据在系统中的流向,以使读者对手势识别算法的实现环境得到充分了解;其次说明了手势识别算法与Kinect结合的关键方法,为之后的手势识别算法介绍做了铺垫。然后详细给出了三种手势识别算法的介绍及实现细节,并展示了各个算法的识别效率;最后给出了手势识别算法应用于系统之后的效果情况,并针对用户对于系统手势交互方面的使用感受做出了调查,给出了调查结果。本项目所提出的手势识别算法为皮影表演系统加入了更为符合用户习惯的交互方式,提高了系统的可用性,为系统之后的功能扩展奠定了基础。