[發明專利]一種具有圖像識別系統的猜拳機器人及猜拳手勢識別方法

有效

• 申請號: 201310135314.8
• 申請日: 2013-04-18
• 公開（公告）號: CN103240746A
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發明（設計）人: 唐瑭;郭銳;吳季泳;楊桂平
• 申請（專利權）人: 塔米智能科技（北京）有限公司
• 主分類號: B25J11/00
• 分類號: B25J11/00;A63H13/04;G06K9/00
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林;季銳

技術領域

本發明涉及一種識別處理操作系統，特別涉及一種具有圖像識別系統的猜拳機器人及猜拳手勢識別方法。

背景技術

目前的猜拳系統簡單的具有圖像識別技術識別手勢圖像進行猜拳互動，其并未與機器人相結合，不夠生動形象，顯示呆板。同時由于用戶出拳手勢各異，使得猜拳機器人無法對不規則的猜拳動作及變換手勢的猜拳動作進行有效的識別，識別速度慢，識別率低，無法進行正常的娛樂活動。

發明內容

為了解決現有技術中猜拳機器人無法對不規則的猜拳動作及變換手勢的猜拳動作進行有效的識別，識別速度慢，識別率低，無法進行正常娛樂活動的問題，本發明提供了一種能夠快速準確識別用戶猜拳手勢，使猜拳過程更加生動有趣的具有圖像識別系統的猜拳機器人及猜拳手勢識別方法。

為了解決上述問題，本發明所采取的技術方案是：

一種具有圖像識別系統的猜拳機器人，包括座體，其特征在于：還包括超聲波傳感器、攝像頭、系統控制主機和猜拳機器人本體，在座體上設置有猜拳機器人本體，在座體上設置有出拳區，猜拳機器人本體的出拳臂伸入到出拳區，在猜拳機器人上設置有拍攝出拳人出拳手勢的攝像頭，在座體上設置有檢測是否有出拳人的超聲波傳感器，所述超聲波傳感器和攝像頭與系統控制主機連接。

前述的一種具有圖像識別系統的猜拳機器人，其特征在于：還包括照明燈，在猜拳機器人設置有向出拳區提供照明的照明燈。

前述的一種具有圖像識別系統的猜拳機器人，其特征在于：還包括音響和觸摸顯示屏，所述音響和觸摸顯示屏分別與系統控制主機相連接。

前述的一種具有圖像識別系統的猜拳機器人，其特征在于：所述出拳臂包括手指、手指拉桿、手臂桿、舵盤、舵機和電機，所述電機通過手臂桿與舵機相連接，所述舵機控制舵盤帶動手指拉桿運動，所述手指拉桿末端連接有手指。

前述的一種具有圖像識別系統的猜拳機器人，其特征在于：還包括電機座、舵機安裝板和底板，所述電機安裝電機座上，所述電機座通過螺栓連接固定在底板上，在舵機安裝板上設置有舵機。

前述的一種具有圖像識別系統的猜拳機器人，其特征在于：所述手臂桿包括手臂搖桿、手臂連桿和主動搖桿，在電機座上安裝有手臂搖桿，手臂搖桿通過手臂連桿與主動搖桿一段鉸接，所述電機與主動搖桿另一端連接。

一種出拳人猜拳手勢識別方法，其特征在于：包括以下步驟：

（1）、攝像頭捕獲出拳人的隨機猜拳動作，

（2）、圖像處理平臺將出拳人猜拳動作圖像傳送給系統控制主機中的信息處理器，信息處理器通過內部的圖像識別技術，提取出人手區域，然后進一步分析該區域，對猜拳動作進行識別；

前述的一種出拳人猜拳手勢識別方法，其特征在于：在步驟1中，攝像頭捕獲出拳人的動作過程中包含多次捕獲與識別，通過這種方法可以降低識別的錯誤率，并可有效的識別出拳人短時間內快速變換手勢的作弊行為，增加系統的智能性及趣味性。

前述的一種出拳人猜拳手勢識別方法，其特征在于：還包括以下步驟：在步驟（1）和步驟（2）之間設有步驟：

猜拳機器人隨機產生猜拳動作；

在步驟（2）之后依次設有步驟：

信息處理器通過識別出的出拳人猜拳動作與機器人的猜拳動作，得出猜拳結果；

系統控制主機通過信息處理器的猜拳結果，控制音響進行機器人發聲，與出拳人間進行猜拳互動，增加娛樂性和趣味性。

前述的一種出拳人猜拳手勢識別方法，其特征在于：所述步驟（2）對出拳人的猜拳動作進行識別分為兩步：

第一步、從圖像中確定手掌的位置。

由步驟（1）獲取的圖像信息中，我們通過分析人類皮膚的顏色信息，確定人手的位置并提取出來，做二值化處理，便于下一步分析。然后由人手的幾何信息確定猜拳手掌的角度。然后根據獲得的角度對圖像進行旋轉，使得正在出拳的人手圖像保持水平，

第二步、對二值化后的手掌圖像進行分析，得出手勢識別結果：

包括以下兩種方法：

述的一種出拳人猜拳手勢識別方法，其特征在于：所述步驟（2）對出拳人的猜拳動作進行識別包括以下兩種方法：

一、通過貝塞爾曲線根據手指的位置和數量進行判斷；

1）、貝塞爾曲線表達公式如式（1）：,

B(t)＝(1-t)[(1-t)P₀+tP₁]+t[(1-t)P₁+tP₂],t∈[0,1]（1）