國防科技創新研究院閆野研究員團隊：一本針對智能人機交互技術的研究性著作

人機交互(human-computerinteraction，HCI)的歷史可以追溯到20世紀60年代，隨著計算機技術的不斷進步和普及，人機交互已經成為人們日常生活和工作中不可或缺的一部分。無論是個人計算設備、智能手機、家庭娛樂系統，還是在醫療、教育、交通等領域，人機交互都扮演著重要角色。然而，傳統的人機交互仍然存在一些局限性。雖然現有的界面設計和交互方式已經相當成熟，但其仍然無法完全理解人類的語言、情感和意圖。通過計算機手段輔以智能算法，使人機交互更加自然、舒適，這就是智能人機交互的研究意義。

智能人機交互賦予計算機和智能設備更強大的感知能力和智能化處理能力，使其能夠更好地理解和響應人類的需求和意圖。通過手勢交互、眼動交互、語音交互、腦機情緒交互、跨模態交互等技術，智能人機交互可以實現更加自然、智能、個性化的交流和操作體驗。

當今正處于數字化和智能化時代，這是一個與計算機和智能設備緊密互動的世界，人機交互技術的質量對人們的日常生活、工作和娛樂產生了深遠影響。但是，在智能人機交互的研究中尚缺乏能夠兼顧智能人機交互領域廣度和深度的著作。作者研究團隊一直以來致力于智能人機交互技術的研究，在智能人機交互的范式、算法、實驗和工程實踐等方面積累了豐富經驗。著眼于智能人機交互理論和實踐的結合，同時注重新興概念，撰寫了《智能人機交互技術》一書，希望為從事相關工作的研究人員和工程開發人員提供幫助。

智能人機交互技術

閆野 印二威 謝良 劉小龍 施忠臣 倪群平 著

北京：科學出版社，2025.6

(智能人機交互前沿技術叢書)

ISBN978-7-03-080490-7

本書注重學術研究和實際應用的結合，旨在為讀者深入了解智能人機交互技術的最新進展和未來發展方向提供幫助。本書不僅介紹各種技術的原理和應用場景，還深入探討背后的理論基礎和研究思想，使讀者能夠更好地理解技術的本質和潛力。

智能手套光慣融合手勢交互技術路線

本書共8章。其中第2章至第6章，對智能人機交互的五大技術(手勢、眼動、語音、腦機情緒以及跨模態)進行全面介紹。

• 第1章為本書奠定基調，介紹交互設計、人機交互、人因工程以及智能人機交互的概念，最后引出本書智能人機交互的五大技術:手勢、眼動、語音、腦機情緒、跨模態。該章適合從事智能人機交互的初級研究人員，也適合熟悉基礎，希望深入了解人機交互概念的高級研究人員。

• 第2章全面介紹手勢交互的三個方面，包括基于視覺傳感器的手勢交互、基于穿戴式傳感器的手勢交互和基于多模態傳感器的手勢交互。

• 第3章全面介紹眼動視線估計的四種方法：基于姿態偏移量校正的單被試視線估計方法、基于AdaBN的跨被試視線估計方法、基于差分的雙眼不對稱模型和基于頭眼協同的視線追蹤技術。第4章全面介紹語音識別的四種方法:基于音頻信號的語音識別方法、基于視覺圖像的語音識別方法、基于表面肌電的語音識別方法和基于多模態融合的語音識別方法。第5章重點關注腦機情緒中的負面情緒。第6章重點關注“人→機”跨模態語義共指消解、“機→人”圖像語義文本生成，以及“人?機”跨模態智能語義匹配等關鍵技術。這五章是智能人機交互技術的核心，對其中某一特定主題感興趣的讀者可以從相關的章節中獲得有用的信息。

• 第7章介紹混合現實技術，這是一種使真實世界和虛擬物體在同一視覺空間中顯示和交互的計算機技術，融合人機交互、傳統現實及人的認知等多個領域，是一門面向應用的交叉學科。

• 第 8章重點關注可穿戴智能交互系統集成方案，包括智能頭盔、智能眼鏡、智能手套、智能戒指。此外，介紹兩個典型應用系統開發：多人電子沙盤應用和多機交互應用。該章將第2章至第6章提出的技術進行融合，為讀者從系統層次更好地了解智能人機交互技術提供啟發。

智能人機交互代表了科技領域的前沿，它專注于將計算機技術融入與數字世界的互動方式中，旨在創造更為自然、高效、人性化的用戶體驗。手勢交互、眼動交互、語音交互、腦機情緒、跨模態交互、混合現實等技術的不斷演進正在重新定義數字信息的互動方式，催生了全新的可能性。

本書由閆野、印二威、謝良、劉小龍、施忠臣、倪群平共同撰寫。在撰寫過程中，匯集了各領域專家和研究者的知識與經驗，努力提供準確、全面的信息。希望本書能夠激發讀者對智能人機交互技術的興趣，并能夠成為讀者的指南，幫助其理解、應用和推動智能人機交互技術的發展。在這個充滿挑戰和機遇的領域，應鼓勵每個人積極參與，為智能人機交互技術的發展貢獻自己的智慧和創新。只有通過合作、探索和持續對話，才能更好地利用這些技術，從而塑造更加智能、便捷和人性化的數字未來。

本文摘編自《智能人機交互技術》（閆野等著. 北京:科學出版社，2025.6）一書“前言”“第9章 結束語”，有刪減修改，標題為編者所加。

(智能人機交互前沿技術叢書)

ISBN978-7-03-080490-7

責任編輯：孫伯元 李 娜

本書是一本針對智能人機交互技術的研究性著作。書中詳細闡述交互設計、人機交互、人因工程以及智能人機交互的概念，并深入介紹手勢交互、眼動交互、語音交互、腦機情緒交互、跨模態交互等五大技術，包括各種算法和模型，以及在實際應用中的關鍵技術。此外，本書還專門介紹融合多個領域的混合現實技術。本書還對可穿戴智能交互系統進行深入探討，為讀者提供從系統層面理解智能人機交互的視角。全書內容豐富，實用性強，是理解和掌握智能人機交互技術的必備讀物。

本書可供人機交互領域的高年級本科生和研究生參考，也可供相關領域的工程師參考。

（本文編輯：劉四旦）

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