[發明專利]一種基于二維平面攝像頭推的動作識別方法及系統

有效

• 申請號: 201110432693.8
• 申請日: 2011-12-21
• 公開（公告）號: CN102521579A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 張登康;李相濤;邵詩強;付東
• 申請（專利權）人: TCL集團股份有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/46
• 代理公司: 深圳市君勝知識產權代理事務所 44268
• 代理人: 劉文求;楊宏

技術領域

本發明涉及計算機視頻圖像處理技術領域，尤其涉及的是一種基于二維平面攝像頭推的動作識別方法及系統。

背景技術

目前基于計算機視覺技術的人機交互由最初的文本交互到鍵盤鼠標，再到觸摸和隔空操作進行交互，最終朝著友好簡易自然的方向發展著，目前在二維平面下的人機交互中，人們大多采用一種靜態固定姿勢來表示確認或者進入，此方法雖然有一定的優點，但是現有技術的采用靜態固定姿勢來表示確認或者進入，操作非常不方便，不夠自然，加大了用戶對各種固定姿勢的記憶負擔，并且現有技術的二維平面下的人機交互普遍存在算法復雜，動作識別效率不高的問題。

因此，現有技術還有待于改進和發展。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于，針對現有技術的上述缺陷，提供一種基于二維平面攝像頭推的動作識別方法及系統，提出了一種新的更合適用戶操作習慣的人機交互方法，本發明方法算法簡單，動作識別率高，在自然性上很大程度上有所提高，同時也減少了用戶記憶的負擔，使得用戶能在二維平面下也能很好的有深度感覺。

本發明解決技術問題所采用的技術方案如下：

一種基于二維平面攝像頭推的動作識別方法，其中，包括步驟：

A、通過開啟的視頻圖像采集裝置獲取包括人在內的視頻圖像，并在所述視頻圖像劃定手部檢測區域；

B、利用膚色信息分割手部，并對分割出的手部進行二值化處理獲取相應的手部輪廓，劃分出當前手部輪廓得到完整手部的運動目標；

C、將劃分出的當前手部輪廓與預先設定的一標準手部輪廓進行對比，判別是否正在進行手部推的動作；當輪廓相似度大于設定的閾值T時，則認為是正在進行手部推的動作，并提取正在進行手部推的動作的手部區域；

D、提取包圍手部輪廓的長方形中心手部區域圖像，以及通過對連續的長方形中心手部區域圖像實時分層疊加并賦予不同的值構建歷史運動圖；

E、對建立的歷史運動圖，利用方向梯度向量識別手部推的動作。

所述基于二維平面攝像頭推的動作識別方法，其中，所述步驟A具體包括：

A1、開啟并調整視頻圖像采集裝置，獲取包括人在內的視頻圖像；

A2、通過Adaboost和haar特征算法對輸入的所述視頻圖像的人臉區域進行快速人臉檢測，并將人臉大小以及位置信息提取出來；

A3、并在人臉的其中一側劃分一塊手部檢測區域。

所述基于二維平面攝像頭推的動作識別方法，其中，所述步驟B中的利用膚色信息分割手部得到完整手部的運動目標具體包括：

B11、將視頻圖像的RGB圖像系列轉換到YCbCr空間，對于RGB圖像與YCbCr空間之間的轉換如下：

；

B12、當一個像素點的Cb和Cr值同時滿足：133≤Cr≤173和77≤Cb≤127則該像素點被判定為具有皮膚色；

B13、根據被判定為具有皮膚色的像素點的集合分割出所述手部。

所述基于二維平面攝像頭推的動作識別方法，其中，所述步驟B中的劃分出當前手部輪廓具體包括：

B21、對分割出的手部區域進行二值化處理；

B22、采用形態學中的腐蝕運算，將進行二值化處理的手部區域中的孤立的小區域去除掉；

B23、采用膨脹運算將其中的小間隙填充，消除噪聲，同時將面積過小連通區域去掉，并獲取其相應的輪廓劃分出當前手部輪廓，得到完整的運動目標。

所述基于二維平面攝像頭推的動作識別方法，其中，所述步驟C具體包括：

C1、預先提取標準的推的手部動作二值化模版，獲取相應的標準手部輪廓；

C2、將所述當前手部輪廓與所述標準手部輪廓做比較，判別是否正在進行手部推的動作；

C3、當所述當前手部輪廓與所述標準手部輪廓的相似度大于一預定閾值時，則認定為正在進行手部推的動作，并提取正在進行手部推的動作的手部區域。

所述基于二維平面攝像頭推的動作識別方法，其中，所述步驟C3之后還包括：

C4、當所述當前手部輪廓與所述標準手部輪廓的相似度小于所述預定閾值時，則認定為當前沒有手部推的動作或者是當前動作不標準。

所述基于二維平面攝像頭推的動作識別方法，其中，所述步驟D具體包括：

D1、所述手部區域提取之后，提取當前幀包圍手部區域的最小外接矩形，獲取其中心位置O1，其中每個位置的像數值為；

D2、重復步驟D1，提取下一幀的包圍手部區域的最小外接矩形，獲取位置的中心O2，其中每個位置的像數值為；