[實用新型]基于顏色識別的手指多點觸控系統

無效

• 申請號: 201120156629.7
• 申請日: 2011-05-17
• 公開（公告）號: CN202075718U
• 公開（公告）日: 2011-12-14
• 發明（設計）人: 王銘偉;王鵬程
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: G06F3/042
• 分類號: G06F3/042
• 代理公司: 上海泰能知識產權代理事務所 31233
• 代理人: 黃志達;謝文凱

技術領域

本實用新型屬于新型人機交互系統技術領域，特別是涉及一種基于顏色識別的手指多點觸控系統。

背景技術

計算機視覺是使用計算機及相關設備對生物視覺的一種模擬，用各種成象系統代替視覺器官作為輸入敏感手段，由計算機來代替大腦完成處理和解釋。它的主要任務就是通過對采集的圖片或視頻進行處理以獲得相應場景的三維信息，就像人類和許多其他類生物每天所做的那樣，最終目標就是使計算機能象人那樣通過視覺觀察和理解世界，具有自主適應環境的能力。

隨著計算機技術和計算機硬件設備快速的發展，由當初的只有鍵盤輸入到目前的鼠標、遙桿、無線設備輸入等等都大大地便利了人們與計算機之間的交互，使得人們能夠更方便地操作計算機，從而能夠快速的完成一定的任務。WIMp(Windos，Ieon，Menus，pointdeviees)在現代圖形接口(eux)占有著重要的位置，它代表一種交互方式，即通過點設備來選擇相應的菜單或者屏幕上的某點。在大多數的應用當中，wIMP都要求用戶與物理設備有一定的接觸才能完成相應的輸入。但是很快人們也發現了這種方式在某些特定的場合上固有的約束，比如當顯示設備不斷的擴大，而人們又想更好的與此顯示場景進行交互，那么wIMP就顯示出了相應的弱點，所以我們需要尋找一種更好的交互方式來完成此些任務。

在人機交流的領域，國際上已經研究成功了多種模式的人機交流系統，并且將其付諸于應用方面。2003年7月，索尼計算機娛樂公司(SonyComPuterEniertailunent)發布了一款名為EyeToy的手勢識別設備，這種設備能將玩游戲者的視頻資料傳輸到游戲的畫面中，使游戲與玩游戲者互動。同年12月，美國密歇根州的cybemetsystems技術研發公司成功開發出一套名為手勢風暴的軟件系統，天氣預報員通過使用這種系統，只需將手輕輕撥動幾下就能制造出特別的視頻效果來配合他們所預報的天氣。

2008年9月2日roshiba位于英國劍橋(cambridgc)的研究實驗室，在IFA上展示了大家圖片辨識與手勢辨識與電視操作結合的技術：主要是透過攝影機捕捉人手的動作，一旦握拳則進入操作模式，放松變為掌面則表示關閉操作，算是相當直覺。在握拳的時候，拳頭便可做為光標操作的指令輸入端，而手掌除了可以解除指令之外，也可以拿來在作為三度空間影像的轉動、移動，不過目前的效果并非相當理想。

國內吳江琴、高文通過研究ANN-HMM混合方法，成功開發出有18個傳感器的Cyber-Glover型號數據手套的中國手語識別系統。在單目視覺下的手勢識別方面，2000年，清華大學祝遠新、徐光枯等對有關連續動態手勢的識別進行了研究，通過融合手勢運動信息和皮膚顏色信息，成功的進行了復雜背景下的手勢分割。2008年9月，中國科學院計算技術研究所手語識別與合成課題組歷時8年，開發出了先進的手語識別與合成技術：基于運動跟蹤的原理，使用了2只數據手套和3個六自由度位置跟蹤器，記錄真實人體演示每個手語詞的運動數據，以建立初始的手語詞運動數據庫。建立成功數據庫后，再對數據庫里的每個手語詞的運動數據進行編輯與微調，最后得到高質量的手語詞運動數據庫雖然使用數據手套可識別的手勢種類多，能夠獲得手勢的精確數據，對手勢能夠做準確地分析，且能夠進行實時地識別。但是這些系統都有漏洞，或是成本過高的問題，具體表現在：

1.傳感器手套類的使用者需要穿戴復雜的數據手套和位置跟蹤器，給使用者造成了一定的不便，影響了人機交互的自然性，并且輸入設備比較昂貴。

2.視頻類受到外部因素影響比較多，比如光照、抖動等，因此在穩定性和準確率方面還有很大的提升空間。

發明內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種基于顏色識別的手指多點觸控系統，通過采用膚色模型和改進型Camshift算法相結合的方式，在顏色跟蹤窗口中包含一定數量膚色二值像素時才認為是有效目標，在跟蹤前進行現場顏色提取，增強跟蹤效果，從而減弱由于現場環境的不同導致光照對系統跟蹤的影響，以解決人與人之間膚色差異引起的手勢跟蹤問題和基于常規Camshift算法的手勢跟蹤容易受背景色干擾的問題。