[發(fā)明專利]手勢辨識與控制方法及其裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310053431.X
• 申請日: 2013-02-19
• 公開（公告）號: CN103970264A
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周家德;魏守德;邱煒杰;黃智皓
• 申請（專利權(quán)）人: 緯創(chuàng)資通股份有限公司
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01;G06K9/00
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 任默聞

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是有關(guān)于一種辨識與控制方法及其裝置，且特別是有關(guān)于一種手勢辨識與控制方法及其裝置。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的人機互動介面為滑鼠、鍵盤和搖桿，隨著科技發(fā)展日新月異，為了使人機互動可以更加便利，于是有了觸控、聲控等技術(shù)的出現(xiàn)。為了使人機互動可以更加人性化，體感控制提供了一種全新的輸入方式，其中之一為手勢辨識，由于手勢是人與人在日常生活中常用的溝通方式之一，是一種相當直覺且方便的示意方式。手勢辨識應(yīng)用于人機介面設(shè)計、醫(yī)療復健、虛擬實境、數(shù)字藝術(shù)創(chuàng)作與游戲設(shè)計等領(lǐng)域近來漸漸受到消費者的矚目。

辨識手勢的信息主要有兩種：一是動態(tài)手勢，另一則是靜態(tài)手勢。動態(tài)手勢信息包括手部移動軌跡、位置信息與時序關(guān)系，靜態(tài)手勢信息則主要為手形變化，通過分析手勢信息并根據(jù)不同的手勢，來達到人機互動的功能。手勢辨識的方法之一為利用深度攝影機來取得具有深度信息的影像，每張影像必須做前置處理，如影像二值化和清除影像背景、消除雜訊等，再從一連串影像中擷取并分析出使用者手部位置及手勢等相關(guān)訊息。再利用手部位置的影像坐標數(shù)值來控制顯示器的游標的移動。由于前置處理需花費較長時間，使得移動游標的速度與精確度難以與滑鼠相較。因此，對于強調(diào)即時人機互動的手勢控制介面來說實為待加強的一環(huán)。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供一種手勢辨識與控制方法及手勢辨識與控制裝置，通過分析手部骨架信息而可直接輸出控制信號至多媒體影音裝置，減少使用者利用手勢控制游標的步驟。

本發(fā)明提出一種手勢辨識與控制方法，包括下列步驟。先擷取具有深度信息的待處理影像，此待處理影像包括人形影像。分析人形影像，以獲得具有第一骨架與第二骨架的手部骨架信息。判斷第一骨架與第二骨架是否具有交點。若是，則繼續(xù)判斷第一骨架與第二骨架所形成的夾角是否在第一預(yù)設(shè)角度范圍內(nèi)。當夾角在第一預(yù)設(shè)角度范圍內(nèi)，則據(jù)以輸出控制信號。

在本發(fā)明的一實施例中，上述的手勢辨識與控制方法更包括依據(jù)交點在第一骨架中的位置來計算第一比例值，并依據(jù)交點在第二骨架中的位置來計算第二比例值。當?shù)谝槐壤蹬c第二比例值的至少其中之一小于第一臨界值，則輸出用以表示暫停功能的暫停控制信號。當?shù)谝槐壤蹬c第二比例值皆屬于預(yù)設(shè)比例區(qū)間之內(nèi)，則輸出用以表示停止功能的停止控制信號。

在本發(fā)明的一實施例中，其中當?shù)谝还羌芘c第二骨架不具有交點，則上述的手勢辨識與控制方法更包括判斷第一骨架與第二骨架的延伸線上是否具有延伸交點。若是，則判斷延伸交點的夾角是否在第二預(yù)設(shè)角度范圍內(nèi)。當延伸交點的夾角在第二預(yù)設(shè)角度范圍內(nèi)，則據(jù)以輸出另一控制信號。

在本發(fā)明的一實施例中，上述的手勢辨識與控制方法更包括計算第一骨架與第二骨架的中點連線長度。并依據(jù)此中點連線長度的變化，據(jù)以產(chǎn)生對應(yīng)的另一控制信號。

在本發(fā)明的一實施例中，上述的依據(jù)中點連線長度的變化，據(jù)以輸出對應(yīng)的另一控制信號的步驟包括當中點連線長度增加時，輸出用以表示提高音量功能的第一音量控制信號；當中點連線長度縮小時，輸出用以表示降低音量功能的第二音量控制信號。

本發(fā)明另提出一種手勢辨識與控制方法，包括下列步驟。先擷取具有深度信息的待處理影像。接著采用斑點檢測（Blob detection）法分析此待處理影像，據(jù)以判斷待處理影像的連通域個數(shù)。當連通域個數(shù)為二個，則分析待處理影像的第一連通域的第一重心位置與第二連通域的第二重心位置。并且依據(jù)第一與第二重心位置之間的重心連線長度的變化，據(jù)以輸出對應(yīng)的控制信號。

本發(fā)明又提出一種手勢辨識與控制裝置，其包括影像擷取單元、儲存單元以及處理單元。其中，影像擷取單元用以擷取具有深度信息的待處理影像，此待處理影像包括人形影像。儲存單元用以儲存待處理影像以及電腦可讀寫軟件。處理單元用以執(zhí)行電腦可讀寫軟件的多個指令，其中所述多個指令包括：分析人形影像，以獲得具有第一骨架與第二骨架的手部骨架信息。判斷第一骨架與第二骨架是否具有交點。若是，判斷第一骨架與第二骨架所形成的夾角是否在第一預(yù)設(shè)角度范圍內(nèi)。當夾角在第一預(yù)設(shè)角度范圍內(nèi)，則據(jù)以輸出控制信號。

基于上述，本發(fā)明所提供的手勢辨識與控制方法及其裝置直接通過分析手部骨架信息來直接輸出控制信號至多媒體影音裝置，以使多媒體影音裝置直接根據(jù)此控制信號執(zhí)行預(yù)設(shè)程序。如此一來，利用手勢操控達到類似快捷鍵的功能，減少使用者利用手勢控制多媒體影音裝置的顯示屏幕的游標的步驟。

為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合所附圖式作詳細說明如下。

附圖說明