[發明專利]人手運動檢測方法

有效

• 申請號: 201010242832.6
• 申請日: 2010-07-30
• 公開（公告）號: CN101901339A
• 公開（公告）日: 2010-12-01
• 發明（設計）人: 徐向民;梁卓銳;苗捷
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/20
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 謝偉

技術領域

本發明涉及一種人手運動檢測方法。

背景技術

目前所采用的人手前臂運動檢測方法中，為準確的獲取人手的信息，主要采用以下兩種：一、在人手上佩戴標志物，二、采用手臂的膚色檢測，但此方式需要將手臂露出。對于第一種方式而言，由于需要在手上佩戴標志物，檢測時不方便；對于第二種方式而言，由于需要將手臂露出，如果身著長袖，則檢測時也不方便，造成諸多限制，也影響到檢測的速度。

另一方面，現有的檢測方法需要采用兩個攝像頭，并從兩個不同的方向(常采用相互垂直的方向)進行檢測，方可檢測出人手前臂的三維運動信息，加大了檢測的成本。

發明內容

本發明的目的在于提供了一種人手運動檢測方法，采用本發明所述方法進行檢測時，不需要在人手上佩戴標志物，也不需要將人手前臂露出，檢測時更方便，也提高了檢測的速度。

其技術方案如下：

一種人手運動檢測方法，該方法至少包括如下步驟：A、開機；B、攝像頭采集圖像序列，并在攝像頭采集的圖像序列中搜索用戶雙手；C、如果搜索到第一只手呈舉起狀態，第二只手托住第一只手的肘關節，判定第一只手為被檢測手、第二只手為支撐手；并提取被檢測手的手掌位置信息及支撐手的手掌位置信息，并對所提取的位置信息進行處理。

本發明通過膚色檢測定位人手，以被檢測手的手掌為人手前臂的向量終點，以支撐手的手掌位置為人手前臂的向量起點，構建人手前臂模型，并方便的對人手進行檢測，避免現有技術中，在人手上佩戴標志物或者將手臂露出而帶來的缺陷，檢測更方便，也提高了檢測的速度。

前述技術方案進一步細化的技術方案可以是：

在所述C步驟中，保持支撐手的手掌位置不動，通過一個攝像頭對雙手進行跟蹤；在所述被檢測手豎直舉起時，檢測所述被檢測手的手掌到所述支撐手的手掌的絕對距離L；在所述被檢測手傾斜舉起時，檢測所述被檢測手的手掌相對于支撐手的手掌在水平或垂直方向的投影距離d，并檢測所述被檢測手的手臂相對于水平或豎直方向的角度θ；再通過L、d及θ確定被檢測手的手掌的三維運動狀態。

所述B步驟包括如下步驟：B1、攝像頭搜索人臉，并判定是否有人臉存在；B2、若有人臉存在，在人臉附近設立敏感區域，并通過攝像頭在敏感區域中搜索用戶雙手。

所述B2步驟包括如下步驟：B21、攝像頭在敏感區域中搜索是否有手掌面向攝像頭，若有，則判定該手為被檢測手；B22、攝像頭在被檢測手的下方搜索膚色區域，如果有膚色區域符合面積及長寬比，則判定該膚色區域為支撐手。

綜上所述，本發明的優點是：

1、檢測時，無須在人手上佩戴標志物或者將手臂露出而帶來的缺陷，檢測更方便，也提高了檢測的速度；

2、通過一個攝像頭獲取L、d及θ的值，即可確定被檢測手的手掌的三維運動狀態，降低了檢測的成本。

附圖說明

圖1是采用本發明實施例所述檢測方法時，攝像頭所采集的圖像序列圖；

圖2是被檢測手豎立舉起時的狀態圖；

圖3是被檢測手傾斜舉起時的狀態圖；

圖4是人手前臂的三維向量圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的實施例進行詳細說明：

如圖1所示，一種人手運動檢測方法，該方法至少包括如下步驟：A、開機；B、攝像頭采集圖像序列，并在攝像頭采集的圖像序列中搜索用戶雙手；C、如果搜索到第一只手呈舉起狀態，第二只手托住第一只手的肘關節，判定第一只手為被檢測手、第二只手為支撐手；并提取被檢測手的手掌位置信息及支撐手的手掌位置信息，并對所提取的位置信息進行處理。

所述B步驟包括如下步驟：B1、攝像頭搜索人臉，并判定是否有人臉存在；B2、若有人臉存在，在人臉附近設立敏感區域，并通過攝像頭在敏感區域中搜索用戶雙手(其中，所述B2步驟包括如下步驟：B21、攝像頭在敏感區域中搜索是否有手掌面向攝像頭，若有，則判定該手為被檢測手；B22、攝像頭在被檢測手的下方搜索膚色區域，如果有膚色區域符合面積及長寬比，則判定該膚色區域為支撐手)。

在所述C步驟中，保持支撐手的手掌位置不動，通過一個攝像頭對雙手進行跟蹤；如圖2所示，在所述被檢測手豎直舉起時，檢測所述被檢測手的手掌到所述支撐手的手掌的絕對距離L；如圖3所示，在所述被檢測手傾斜舉起時，檢測所述被檢測手的手掌相對于支撐手的手掌在水平方向的投影距離d，并檢測所述被檢測手的手臂相對于豎直方向的角度θ；如圖4所示，通過L、d及θ進行幾何計算，映射到三維空間，并確定被檢測手的手掌的三維運動狀態。

下面對本實施例所述檢測方法再詳細說明：