[發明專利]手追蹤方法和裝置

有效

• 申請號: 201210480328.9
• 申請日: 2012-11-22
• 公開（公告）號: CN103839036B
• 公開（公告）日: 2017-09-29
• 發明（設計）人: 冷杰
• 申請（專利權）人: 富士通株式會社
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00
• 代理公司: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司11258
• 代理人: 李曉冬

1.一種手追蹤方法，用于在手部圖像最初被檢測到的初始視頻幀之后的多個視頻幀中追蹤手的位置，該方法包括：

計算當前幀中的多個對比圖像區域與前一幀中的手部圖像區域之間的局部差異度量；

利用準則模型計算分別與最小局部差異度量和次最小局部差異度量相對應的兩個對比圖像區域R1和R2、以及所述兩個對比圖像區域R1和R2周圍的多個對比圖像區域的全局差異度量，并根據計算結果確定用于在所述當前幀中搜索手的位置的中心像素；以及

在所述當前幀中的以所述中心像素以及所述中心像素周圍的像素為代表像素的多個對比圖像區域中的全局差異度量最小的一個對比圖像區域A1滿足預定條件的情況下，將所述對比圖像區域A1的代表像素所在的位置作為所述當前幀中的手的位置。

2.根據權利要求1所述的手追蹤方法，其特征在于，在所述對比圖像區域A1不滿足所述預定條件的情況下，所述方法還包括：

更新所述準則模型，并利用更新后的準則模型來重新確定所述中心像素和所述對比圖像區域A1，直到找到滿足所述預定條件的對比圖像區域A1為止。

3.根據權利要求1所述的手追蹤方法，其特征在于，所述預定條件包括以下兩個子條件：

所述對比圖像區域A1與所述初始視頻幀中的手部圖像區域之間的差異度量不大于第一閾值；以及

所述對比圖像區域A1與所述初始視頻幀中的手部圖像區域之間的差異度量、和所述前一幀中的手部圖像區域與所述初始視頻幀中的手部圖像區域之間的差異度量之間的差值不大于第二閾值。

4.根據權利要求1所述的手追蹤方法，其特征在于，每個對比圖像區域的代表像素是該對比圖像區域的左上角的像素。

5.根據權利要求2所述的手追蹤方法，其特征在于，所述準則模型由以下等式表示：

Criteria＝x*SAD_ORI.DIFF+(1-x)SAD_PREV.DIFF

其中，Criteria表示所述當前幀中的任意一個對比圖像區域F的全局差異度量，SAD_ORI.DIFF表示所述對比圖像區域F與所述初始視頻幀中的手部圖像區域中的相同位置的像素值之間的絕對差值之和，SAD_PREV.DIFF表示所述對比圖像區域F與所述前一幀中的手部圖像區域之間的相同位置的像素值的絕對差值之和，x是小于1的正數，通過改變x的取值來更新所述準則模型。

6.一種手追蹤裝置，用于在手部圖像最初被檢測到的初始視頻幀之后的多個視頻幀中追蹤手的位置，該手追蹤裝置包括：

差異度量計算單元，用于計算當前幀中的多個對比圖像區域與前一幀中的手部圖像區域之間的局部差異度量；

中心像素確定單元，用于利用準則模型計算分別與最小局部差異度量和次最小局部差異度量相對應的兩個對比圖像區域R1和R2、以及所述兩個對比圖像區域R1和R2周圍的多個對比圖像區域的全局差異度量，并根據計算結果確定用于在所述當前幀中搜索手的位置的中心像素；

手位置確定單元，用于在所述當前幀中的以所述中心像素以及所述中心像素周圍的像素為代表像素的多個對比圖像區域中全局差異度量最小的一個對比圖像區域A1滿足預定條件的情況下，將所述對比圖像區域A1的代表像素所在的位置作為所述當前幀中的手的位置。

7.根據權利要求6所述的手追蹤裝置，其特征在于，還包括：

準則模型更新單元，用于在所述對比圖像區域A1不滿足所述預定條件的情況下更新所述準則模型，其中

所述中心像素確定單元利用更新后的準則模型來重新確定所述中心像素，并且所述手位置確定單元利用所述更新后的準則模型來重新搜索所述對比圖像區域A1，直到找到滿足所述預定條件的對比圖像區域A1為止。

8.根據權利要求6所述的手追蹤裝置，其特征在于，所述預定條件包括以下兩個子條件：

所述對比圖像區域A1與所述初始視頻幀中的手部圖像區域之間的差異度量不大于第一閾值；以及

所述對比圖像區域A1與所述初始視頻幀中的手部圖像區域之間的差異度量、和所述前一幀中的手部圖像區域與所述初始視頻幀中的手部圖像區域之間的差異度量之間的差值不大于第二閾值。

9.根據權利要求6所述的手追蹤裝置，其特征在于，每個對比圖像區域的代表像素是該對比圖像區域的左上角的像素。

10.根據權利要求7所述的手追蹤裝置，其特征在于，所述準則模型由以下等式表示：

Criteria＝x*SAD_ORI.DIFF+(1-x)SAD_PREV.DIFF

其中，Criteria表示所述當前幀中的任意一個對比圖像區域F的全局差異度量，SAD_ORI.DIFF表示所述對比圖像區域F與所述初始視頻幀中的手部圖像區域中的相同位置的像素值之間的絕對差值之和，SAD_PREV.DIFF表示所述對比圖像區域F與所述前一幀中的手部圖像區域之間的相同位置的像素值的絕對差值之和，x是小于1的正數，所述準則模型更新單元通過改變x的取值來更新所述準則模型。