[發(fā)明專(zhuān)利]一種三維手勢(shì)識(shí)別裝置及三維手勢(shì)識(shí)別方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210565201.7
• 申請(qǐng)日: 2012-12-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103514437B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-04-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 施建華;邵詩(shī)強(qiáng);陳永灑;鄧益群
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: TCL集團(tuán)股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G06K9/00
• 分類(lèi)號(hào): G06K9/00;G06K9/60
• 代理公司: 深圳市君勝知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)44268
• 代理人: 劉文求,楊宏

1.一種三維手勢(shì)識(shí)別裝置，用于對(duì)手勢(shì)進(jìn)行識(shí)別，其特征在于，包括兩個(gè)紅外攝像頭、圖像采集單元、紅外發(fā)光二極管、紅外發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)單元、運(yùn)算單元和手勢(shì)識(shí)別單元；所述兩個(gè)紅外攝像頭的鏡頭朝上設(shè)置，所述圖像采集單元與兩個(gè)紅外攝像頭電連接，所述紅外發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)單元與紅外發(fā)光二極管電連接以驅(qū)動(dòng)紅外發(fā)光二極管發(fā)光，所述運(yùn)算單元與圖像采集單元、紅外發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)單元、手勢(shì)識(shí)別單元電連接；所述運(yùn)算單元控制紅外發(fā)光二極管發(fā)光為兩個(gè)紅外攝像頭攝取的手勢(shì)圖像提供背景光，所述圖像采集單元通過(guò)兩個(gè)紅外攝像頭采集手勢(shì)圖像數(shù)據(jù)，并將手勢(shì)圖像數(shù)據(jù)發(fā)送到運(yùn)算單元進(jìn)行處理，運(yùn)算單元獲得手勢(shì)圖像數(shù)據(jù)后發(fā)送給手勢(shì)識(shí)別單元實(shí)現(xiàn)三維手勢(shì)識(shí)別。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維手勢(shì)識(shí)別裝置，其特征在于，所述兩個(gè)紅外攝像頭之間的水平距離為6cm。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的三維手勢(shì)識(shí)別裝置，其特征在于，所述兩個(gè)紅外攝像頭的視角為60°。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維手勢(shì)識(shí)別裝置，其特征在于，所述紅外二極管至少為一個(gè)。

5.一種基于權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的三維手勢(shì)識(shí)別裝置實(shí)現(xiàn)三維手勢(shì)識(shí)別方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

將左、右兩個(gè)紅外攝像頭水平設(shè)置，且攝像頭鏡頭朝上；

所述圖像采集單元通過(guò)左、右兩個(gè)紅外攝像頭分別獲取兩個(gè)紅外攝像頭上方視角范圍內(nèi)的第一手勢(shì)圖像、第二手勢(shì)圖像發(fā)送至運(yùn)算單元；

運(yùn)算單元將第一手勢(shì)圖像、第二手勢(shì)圖像分別進(jìn)行圖像二值化處理；

運(yùn)算單元將二值化處理后的第一手勢(shì)圖像、第二手勢(shì)圖像分別進(jìn)行邊緣提取算法得到第一手勢(shì)圖像的邊緣圖像、第二手勢(shì)圖像的邊緣圖像；

運(yùn)算單元根據(jù)第一手勢(shì)圖像的邊緣圖像、第二手勢(shì)圖像的邊緣圖像實(shí)現(xiàn)手指二維坐標(biāo)定位；

運(yùn)算單元將第一手勢(shì)圖像的邊緣圖像的二維定位坐標(biāo)和第二手勢(shì)圖像的邊緣圖像的二維定位坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成三維定位坐標(biāo)，與預(yù)先存儲(chǔ)于手勢(shì)識(shí)別單元中的手勢(shì)模型信息進(jìn)行匹配識(shí)別。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的三維手勢(shì)識(shí)別方法，其特征在于，所述兩個(gè)紅外攝像頭上方視角范圍為兩紅外攝像頭視角相交60°夾角范圍。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的三維手勢(shì)識(shí)別方法，其特征在于，所述二值化算法采用普通閾值分割實(shí)現(xiàn)。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的三維手勢(shì)識(shí)別方法，其特征在于，所述邊緣提取算法先采用7×7模板的腐蝕算法去除雜散點(diǎn)，然后用7×7模板膨脹恢復(fù)原圖，再采用恢復(fù)原圖減去該恢復(fù)原圖經(jīng)過(guò)3×3腐蝕算法后的圖得到邊緣圖像。

9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的三維手勢(shì)識(shí)別方法，其特征在于，?所述二維手指定位采用搜索第一、二手勢(shì)圖像中整個(gè)手的邊緣輪廓圖像，掃描手部輪廓曲線中的夾角，確定夾角為銳角并且方向垂直向上的為指尖部位，定位出手指的每個(gè)指尖所在位置。

10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的三維手勢(shì)識(shí)別方法，其特征在于，所述將第一手勢(shì)圖像的邊緣圖像的二維定位坐標(biāo)和第二手勢(shì)圖像的邊緣圖像的二維定位坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成三維定位坐標(biāo)是通過(guò)雙目視覺(jué)算法實(shí)現(xiàn)的。