机器视觉手势交互方式具备操作灵活、空间开放、交互舒适等特点,正逐渐成为实现人与信息终端自然交互的主流方式。由于缺少来自输入设备的触觉反馈,用户需要更加依赖来自屏幕的视觉反馈去实现对光标的控制。然而,由于摄像头的成像原理,机器视觉手势交互的映射增益经常会随着用户位置的改变发生意料之外的变化。本文讨论了当用户与摄像机之间的距离发生改变时,映射增益不稳定对交互表现的影响,并通过实验验证。为了降低映射增益不稳定的影响,本文提出一种基于用户操作特点的映射增益自适应调整方法。设计了多方向费茨点击实验的参照实验,从人体工程学与用户点击模型等方面研究了映射关系的传递函数以及操作移动方向等对交互点击精度的影响。结果表明,设置合适的传递函数对提高交互精度性能有重要帮助。界面元素大小和传递函数的低速阶段应该互为参考,而传递函数的高速阶段应该以屏幕分辨率为参考。用户较为习惯水平方向的移动操作,系统交互设计时,应该减少90?与45?方向移动操作的任务。实验也证实了本文提出的一种视觉手势交互的传递函数是较为理想的映射方式,有利于保持交互表现的稳定性。本论文的研究可为非接触手势人机交互中的界面设计提供有效指引,从而改善用户的操作体验。这些结论为以用户为中心的手势交互的设计提供重要参考价值,对于促进以手势为主的自然人机交互技术的广泛应用具有帮助。