[發(fā)明專利]基于靜態(tài)姿勢和動態(tài)姿勢的非接觸控制方法、系統(tǒng)和設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110382111.X
• 申請日: 2011-11-25
• 公開（公告）號: CN103135746B
• 公開（公告）日: 2018-01-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孔曉東;宋金龍
• 申請（專利權(quán)）人: 夏普株式會社
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司11021
• 代理人: 王波波

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及基于用戶手姿勢的非接觸控制，具體涉及一種基于靜態(tài)姿勢和動態(tài)姿勢的無接觸控制方法以及信息設(shè)備和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

眾所周知，在系統(tǒng)控制技術(shù)領(lǐng)域，智能的非接觸控制是非常有前景的方向之一。而在各種非接觸控制方法中，那些基于視覺信息的方法是非常重要的，這是因?yàn)橐曈X信息能夠向機(jī)器提供像人類那樣感知世界的方式。

另外，由于制造技術(shù)的快速發(fā)展，攝像頭裝置變得越來越便宜，并且性能變得越來越強(qiáng)。現(xiàn)在，攝像頭已經(jīng)變成了眾多信息設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)配件，從移動電話到筆記本電腦，從自動提款機(jī)到電子布告板，都裝配了攝像頭。這些都為基于視覺信息的應(yīng)用提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。但是，目前在許多情況下，攝像頭僅僅起到了一些簡單的作用，例如在自動提款機(jī)中僅僅被用于記錄視覺信息。因此，需要開發(fā)出更多的基于視覺信息的方法以擴(kuò)大具備攝像頭功能的電子裝置的應(yīng)用范圍。

專利文獻(xiàn)1(US5454043)提出了一種基于手姿態(tài)的控制系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中，攝像機(jī)捕獲用戶的實(shí)時視頻。通過分析圖像來確定用戶手的靜態(tài)姿勢。對視頻中的圖像逐幅進(jìn)行分析來確定一系列的用戶手的靜態(tài)姿勢。然后，通過按照時間順序合成這些靜態(tài)姿勢來確定用戶手的動態(tài)姿勢。最后，將得到的動態(tài)姿勢用于控制對象并實(shí)時顯示在顯示器上。

但是，專利文獻(xiàn)1存在一些技術(shù)問題，例如實(shí)用性差。由于要針對每一幀圖像分析手的靜態(tài)姿勢，所以總是需要用戶保持手的形狀，從而使得攝像機(jī)能夠捕獲到清晰的手的視頻。這會使得用戶很容易累。其次，由于動態(tài)視頻是根據(jù)每一幀的圖像中的手的靜態(tài)姿勢得到的，所以用戶難以適應(yīng)和學(xué)習(xí)這樣的控制系統(tǒng)。

另外，專利文獻(xiàn)1的系統(tǒng)可靠性差，原因在于用戶的手的形狀在控制過程中會發(fā)生明顯的變化，這必然會導(dǎo)致靜態(tài)姿勢識別不可靠。如果用戶快速揮動手的話，就會導(dǎo)致圖像模糊，但是從模糊的圖像中識別出手的靜態(tài)姿勢是很難的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種基于靜態(tài)姿勢和動態(tài)姿勢的非接觸控制方法、信息設(shè)備和系統(tǒng)，能夠提高非接觸控制的可靠性。

在本發(fā)明的一個方面，提供了一種控制非接觸系統(tǒng)的方法，包括步驟：在捕獲的現(xiàn)場視頻中檢測用戶手的靜態(tài)姿勢，以便輸出代表檢測的靜態(tài)姿勢的信號；在向用戶確認(rèn)了靜態(tài)姿勢后對現(xiàn)場視頻進(jìn)行檢測來跟蹤用戶手的運(yùn)動，產(chǎn)生用戶手的運(yùn)動軌跡；通過對用戶手的運(yùn)動軌跡進(jìn)行分析來識別用戶手的動態(tài)姿勢并輸出代表該動態(tài)姿勢的信號；以及將所述代表檢測的靜態(tài)姿勢的信號和代表動態(tài)姿勢的信號的組合轉(zhuǎn)換成目標(biāo)系統(tǒng)能夠執(zhí)行的命令

在本發(fā)明的另一方面，提供了一種信息設(shè)備，包括：靜態(tài)姿勢識別單元，在捕獲的現(xiàn)場視頻中檢測用戶手的靜態(tài)姿勢，以便輸出代表該靜態(tài)姿勢的信號；對象跟蹤單元，在向用戶確認(rèn)了靜態(tài)姿勢后對現(xiàn)場視頻進(jìn)行檢測來跟蹤用戶手的運(yùn)動，產(chǎn)生用戶手的運(yùn)動軌跡；動態(tài)姿勢識別單元，通過對用戶手的運(yùn)動軌跡進(jìn)行分析來識別用戶手的動態(tài)姿勢并輸出代表該動態(tài)姿勢的信號；以及信號轉(zhuǎn)換單元，將所述代表檢測的靜態(tài)姿勢的信號和代表動態(tài)姿勢的信號的組合轉(zhuǎn)換成目標(biāo)系統(tǒng)能夠執(zhí)行的命令。

在本發(fā)明的又一方面，提供了一種非接觸系統(tǒng)，包括如上所述的信息設(shè)備。

利用本發(fā)明的上述實(shí)施例，由于在控制開始時確定用戶的靜態(tài)姿勢而在后續(xù)過程中僅僅跟蹤用戶手的軌跡，并且結(jié)合用戶手的靜態(tài)姿勢和動態(tài)姿勢來形成對目標(biāo)設(shè)備的控制命令，所以提高了非接觸系統(tǒng)的可靠性。

附圖說明

從下面結(jié)合附圖的詳細(xì)描述中，本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)將更明顯，其中：

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的非接觸控制系統(tǒng)的示意圖；

圖2示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的非接觸控制系統(tǒng)的示意性結(jié)構(gòu)框圖；

圖3是描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的控制方法的過程的流程圖；

圖4是描述對用戶手的靜態(tài)姿勢進(jìn)行檢測的過程的流程圖；

圖5是描述對用戶手進(jìn)行跟蹤的過程的流程圖；

圖6是描述確定用戶手的軌跡和動態(tài)姿勢的過程的流程圖；

圖7是描述信號轉(zhuǎn)換過程的流程圖；

圖8是描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的靜態(tài)姿勢和動態(tài)姿勢的示意圖；

圖9A和圖9B是描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的靜態(tài)姿勢和動態(tài)姿勢的組合的示意圖；

圖10是描述本發(fā)明的實(shí)施例的信號轉(zhuǎn)換中使用的命令的示意圖；

圖11是將本發(fā)明實(shí)施例的非接觸控制方法在電視機(jī)控制中的實(shí)現(xiàn)的示意圖；以及

圖12是將本發(fā)明實(shí)施例的非接觸控制方法在可視電話控制中的實(shí)現(xiàn)的示意圖。

具體實(shí)施方式