[發明專利]手勢辨識系統

在審

• 申請號: 201410525331.7
• 申請日: 2014-09-30
• 公開（公告）號: CN105528061A
• 公開（公告）日: 2016-04-27
• 發明（設計）人: 謝明得;甘家銘;楊得煒;王宗仁
• 申請（專利權）人: 財團法人成大研究發展基金會;奇景光電股份有限公司
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01
• 代理公司: 北京中原華和知識產權代理有限責任公司 11019
• 代理人: 壽寧;張華輝

技術領域

本發明是有關一種手勢辨識系統，特別是關于一種可執行于復雜場景 的手勢辨識系統。

背景技術

自然用戶界面(NUI)為一種無形且不需人工控制裝置(例如鍵盤及鼠 標)的用戶界面。人與機器之間的互動可借由靜態或動態手勢來達成。微 軟的體感設備Kinect為一種基于視覺的手勢辨識系統，其使用靜態手勢或 動態手勢以進行用戶與計算機之間的互動。

傳統基于視覺的手勢辨識系統容易因周圍光線與背景物件，在物件辨 識時得到錯誤的判斷結果。自辨識物件(此處指的是手)擷取得到特征后， 使用訓練數據以執行分類，借以辨識出手勢。傳統分類方法的缺點為龐大 的訓練數據或者因不明特征而得到錯誤判斷。

鑒于上述，因此急需提出一種新穎的手勢辨識系統，用以更準確且快 速地辨識出靜態手勢或/且動態手勢。

有鑒于上述現有的手勢辨識系統存在的缺陷，本發明人基于從事此類 產品設計制造多年豐富的實務經驗及專業知識，并配合學理的運用，積極 加以研究創新，以期創設一種新型的手勢辨識系統，能夠改進一般現有的 手勢辨識系統，使其更具有實用性。經過不斷的研究、設計，并經過反復 試作樣品及改進后，終于創設出確具實用價值的本發明。

發明內容

本發明的目的在于，克服現有的手勢辨識系統存在的缺陷，而提供一 種新型的手勢辨識系統，所要解決的技術問題是使其可正確執行于復雜場 景且可降低手勢分類的復雜度，從而更加適于實用。

本發明的目的及解決其技術問題另外再采用以下技術方案來實現。依 據本發明提出的一種手勢辨識系統，包含：

候選點偵測單元，接收輸入影像以產生候選點；

靜態手勢辨識單元，根據該候選點以辨識靜態手勢；

多手追蹤單元，借由連續輸入影像之間的配對以追蹤多手；及

動態手勢辨識單元，根據該多手追蹤單元的追蹤路徑以得到動量累積 值，借以辨識動態手勢。

本發明的目的及解決其技術問題還可采用以下技術措施進一步實現。

前述的手勢辨識系統，其中所述的候選點偵測單元執行以下步驟：

根據色彩、深度及動量以擷取特征，借以分別產生色彩可靠圖、深度 可靠圖及動量可靠圖；

相對于操作狀態以決定該色彩、深度及動量的權重；及

使用該些權重，以結合該色彩可靠圖、該深度可靠圖及該動量可靠圖， 因而產生混合可靠圖，以提供該候選點。

前述的手勢辨識系統，其中所述的色彩可靠圖是根據該輸入影像的膚 色所產生的。

前述的手勢辨識系統，其中所述的深度可靠圖是根據該輸入影像的手 的深度所產生的。

前述的手勢辨識系統，其中所述的深度可靠圖中，位于手的深度范圍 的像素則指定予較高值。

前述的手勢辨識系統，其中所述的動量可靠圖是根據一系列輸入影像 的動量所產生的。

前述的手勢辨識系統，其中所述的動量可靠圖中的動量是使用二輸入 影像之間的絕對差之和(SAD)來量測。

前述的手勢辨識系統，其中所述的操作狀態包含初始陳述、動量、手 是否接近臉或上述的組合。

前述的手勢辨識系統，其中所述的靜態手勢辨識單元執行以下步驟：

自該候選點相應的手切割出手掌；

借由紀錄該手掌的中心與該手掌的邊緣之間的距離以產生距離曲線， 借以辨識靜態手勢；及

對多種靜態手勢進行分類。

前述的手勢辨識系統，其中所述的靜態手勢是根據辨識到的展開手指 數目進行分類。

前述的手勢辨識系統，其中在該多手追蹤單元中，如果因為物件離開 而造成追蹤手的失配，則將相應追蹤路徑刪除。

前述的手勢辨識系統，其中在該多手追蹤單元中，如果因為物件遮蔽 而造成追蹤手的失配，則借由外差技術以產生預期追蹤手。

前述的手勢辨識系統，其中在該多手追蹤單元中，如果因為物件進入 而造成追蹤手的失配，則產生新的追蹤路徑。

前述的手勢辨識系統，當發現失配的追蹤手時，則自該多手追蹤單元 回授至該候選點偵測單元。

前述的手勢辨識系統，其中所述的經辨識的動態手勢被饋至自然用戶 界面以執行預先定義的工作。

前述的手勢辨識系統，其中用戶根據該自然用戶界面，使用經辨識的 動態手勢以繪制線條。