[發明專利]一種基于手勢圖像的處理方法及處理裝置

有效

• 申請號: 201310387253.4
• 申請日: 2013-08-30
• 公開（公告）號: CN103544472B
• 公開（公告）日: 2018-06-19
• 發明（設計）人: 陳永灑;邵詩強;施建華
• 申請（專利權）人: TCL集團股份有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00
• 代理公司: 深圳市君勝知識產權代理事務所(普通合伙) 44268
• 代理人: 王永文;劉文求

1.一種基于手勢圖像的處理方法，其特征在于，包括：

A、獲取手勢圖像，并對手勢圖像進行二值化處理得到手部二值圖像；

B、對所述手部二值圖像進行去噪處理以及連通域判別處理，提取手部邊界圖像、并在手部邊界線上識別出手指的指尖點；

C、在手部邊界線上提取與當前指尖點前、后均相隔預設點數的前參考點和后參考點，基于所述前參考點、后參考點及當前指尖點計算手指的方向；

所述步驟B還包括：在所述手部邊界線上識別出手指間連接處的指間凹點；

在所述步驟C之后還包括：

D、提取與當前指尖點最近的指間凹點，由該指間凹點發射出與所述指尖點對應的方向線垂直相交的分割線，由該分割線在手部邊界圖像上分割出單根手指；分割線與手部邊界線相交的分割點、指間凹點之間的所有像素點組合成一根手指的輪廓線；

在所述步驟B中，對所述手部二值圖像進行去噪處理，提取手部邊界圖像具體包括：

B1、對所述手部二值圖像進行形態學開運算和閉運算去噪；

B2、對去噪后的手部二值圖像進行連通域判別，在所有連通域中只保留最大的連通區域即保留手部區域；

B3、對僅含手部區域的手部二值圖像進行形態學腐蝕，并將腐蝕前的圖像與腐蝕后的圖像相減，獲得手部邊界圖像;

在所述步驟B中，在手部邊界線上識別出手指的指尖點和手指間連接處的指間凹點具體包括：

B11、提取與當前像素點前、后均相隔預設點的前參考點和后參考點，從前參考點到當前像素點的向量為第一向量，從當前像素點到后參考點的向量為第二向量；

B12、計算第一向量與第二向量的夾角的余弦值，判斷該余弦值是否滿足預設閾值條件：若是，則記錄該余弦值及其對應的像素點位置；否則忽略；返回所述步驟B11對下一個像素點進行計算，直至所有像素點計算完成；

B13、對于已記錄的每個像素點，判斷其所對應的余弦值在從其前參考點到后參考點的所有像素點中是否為局部極小值，若是，且其前參考點與后參考點的連線的中點處于所述手部區域內，則當前像素點為指尖點；若所述中點處于所述手部區域外時，當前像素點為指間凹點；

在指尖點處和指間凹點處的第一向量與第二向量的夾角的余弦值都為局部極小值。

2.根據權利要求1所述的基于手勢圖像的處理方法，其特征在于，所述步驟A具體包括：

A1、在紅外光源的照射下由紅外攝像頭拍攝用戶的手部、獲取紅外手勢圖像；

A2、判斷所述紅外手勢圖像上當前像素點的灰度是否大于預設灰度閾值：若大于，則標識該像素點為前景物體像素點；否則，標識該像素點為背景像素點；

A3、重復步驟A2判斷所述紅外手勢圖像上的所有像素點后，獲得手部二值圖像。

3.根據權利要求1所述的基于手勢圖像的處理方法，其特征在于，所述步驟C具體包括：

C1、在手部邊界線上提取與當前指尖點前、后均相隔預設點數的前參考點和后參考點，并提取前、后參考點的連線上的中點；

C2、連接指尖點與中點形成方向線，由兩點公式計算出方向線；

C3、根據方向線的斜率獲得該當前指尖點對應的手指的方向。

4.根據權利要求3所述的基于手勢圖像的處理方法，其特征在于，所述步驟D具體包括：

D1、提取與當前指尖點距離最近的指間凹點，由該指間凹點發射出與所述指尖點對應的方向線垂直相交的分割線；

D2、提取分割線與手部邊界線相交的分割點；

D3、所述分割點、指間凹點之間的所有手部邊界點即為當前指尖點對應的單根手指的邊界點。

5.根據權利要求1所述的基于手勢圖像的處理方法，其特征在于，第一向量與第二向量的夾角余弦值計算公式為：

其中，P_i為當前像素點，P_i-K為前參考點，P_i+K為后參考點，K為預設的步長，為第一向量，為第二向量，A_i為第一向量與第二向量的夾角的余弦值。