随着人机交互技术和计算机视觉的发展，基于视觉的交互成为当今人机交互发展的主要方向之一，其中的人脸跟踪技术成为国内外研究的热点。人脸作为人类独一无二的生物特征，具备不易仿冒、携带方便、采集成本低、容易被接受等特点而成为一种常用的人机交互技术，广泛的应用于视频监控、电视会议、身份认证与安全防护以及情感计算等领域。但是大多数的基于人脸的交互系统，往往是将人脸代替鼠标来选取交互界面中的区域或按钮。在某些场合，大幅度的移动人脸进行交互并不方便，而且这是人类去适应交互界面的被动过程。因此如何让交互技术更友好、更方便的为人类服务是一个长期的研究目标。　　 在此研究背景下，本文改进了经典的均值移动跟踪算法，将图割理论应用到均值移动算法中修正跟踪结果的尺度，并提出了区域变形技术和旋转菜单界面;在此基础上设计开发了电子书系统，让用户可以不再依赖键盘鼠标就可阅读电子书。　　 本文的主要工作如下:　　 1.基于图割理论的均值移动尺度自适应算法研究。　　 针对传统MeanShift中跟踪窗口尺度不能实时适应跟踪目标变化这一问题，提出一种基于图割理论的MeanShift尺度自适应算法。根据每一帧图像的MeanShift迭代结果，在其周围的一个小区域内，利用先验的肤色混合高斯模型构造图并建立关于标号的能量模型，使用maxflow/mincut算法计算出能量函数最小值实现图割，在图割后的肤色团块中寻找最大团判定为跟踪目标，并以该团的尺度来实时调整目标跟踪窗口。实验结果表明，该方法克服了缩放10％核带宽的经典尺度适应方法的带宽趋于缩小问题，能够较好地实时反映跟踪目标真实尺度变化，避免背景中其它目标的干扰，具有较好的实用性和鲁棒性。　　 2.区域变形的交互技术研究　　 在当前的基于人脸的交互系统中，采用的交互方式主要是利用人脸代替鼠标在界面上移动或是点取按钮，这种技术虽然容易理解和掌握，但是存在大幅度移动比较困难以及点取不准带来的灵活性较差的问题，针对这些，提出了区域变形的交互技术以及旋转菜单界面。并提出了人脸为主区域、手为辅区域并且主辅区域结合的概念，通过监控这两个区域的变化设计了相应的用户输入事件处理机制。结合这种交互技术，设计了一种动态的旋转菜单交互界面。　　 3.系统设计与实现　　 在以上研究的基础上，结合改进的人脸跟踪算法，采用人脸检测和人脸跟踪协作的处理机制，设计实现了基于区域变形的人脸交互的电子书原型系统，帮助用户改善了基于人脸的交互体验。