[發(fā)明專(zhuān)利]基于紅外成像的手勢(shì)位置識(shí)別裝置及識(shí)別方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510726263.5
• 申請(qǐng)日: 2015-10-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105426817B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-08-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 史漢臣;張遠(yuǎn);李琛
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 上海集成電路研發(fā)中心有限公司;成都微光集電科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G06K9/00
• 分類(lèi)號(hào): G06K9/00
• 代理公司: 上海天辰知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 31275
• 代理人: 吳世華;尹英

1.一種基于紅外成像的手勢(shì)位置的識(shí)別裝置，其特征在于，包括：

紅外光源，發(fā)出特定波長(zhǎng)的紅外散射光；

紅外成像傳感器，用于接收經(jīng)反射的所述紅外散射光并生成原始圖像；

濾光片，設(shè)于所述紅外成像傳感器之前，用于過(guò)濾除經(jīng)反射的所述紅外散射光之外的其他光線(xiàn)；以及

處理單元，其包括：

圖像預(yù)處理模塊，用于對(duì)所述原始圖像進(jìn)行冪次變換；

二值圖像生成模塊，其對(duì)經(jīng)所述冪次變換的前后兩幀圖像的各像素點(diǎn)的灰度值分別作差并取其絕對(duì)值，當(dāng)所述絕對(duì)值大于設(shè)定閾值時(shí)，將所述像素點(diǎn)的值設(shè)為1，否則，設(shè)為0；之后其以值為1的每一所述像素點(diǎn)為中心，判斷其周?chē)A(yù)設(shè)范圍內(nèi)值為1的像素點(diǎn)的數(shù)量，若數(shù)量超出預(yù)定比例，則保持該像素點(diǎn)的值為1，否則將該像素點(diǎn)的值重置為0，以生成用1和0表示的二值圖像；以及

識(shí)別模塊，根據(jù)所述二值圖像識(shí)別手勢(shì)的位置；

其中所述識(shí)別模塊包括第一判別子模塊、第二判別子模塊、第三判別子模塊和確定子模塊；所述第一判別子模塊判定所述二值圖像中值為1的像素點(diǎn)的數(shù)量是否小于等于第一設(shè)定值，若是則判定值為1的各所述像素點(diǎn)所形成的區(qū)域內(nèi)存在手勢(shì)；否則，判定為異常；所述第二判別子模塊對(duì)當(dāng)前所述二值圖像中值為1的像素點(diǎn)的數(shù)目和前一幀所述二值圖像中值為1的像素點(diǎn)的數(shù)目進(jìn)行比較，若比較結(jié)果小于等于第二設(shè)定值時(shí)，判定值為1的各所述像素點(diǎn)所形成的區(qū)域內(nèi)存在手勢(shì)；否則，判定為異常；所述第三判斷子模塊根據(jù)當(dāng)前所述二值圖像中手中心的坐標(biāo)和前一幀所述二值圖像中手中心的坐標(biāo)得到當(dāng)前所述手中心的運(yùn)動(dòng)方向，若所述運(yùn)動(dòng)方向符合預(yù)期，判定值為1的各所述像素點(diǎn)所形成的區(qū)域內(nèi)存在手勢(shì)；否則，判定為異常；所述確定子模塊在所述第一判別子模塊、所述第二判別子模塊、所述第三判別子模塊中任一子模塊判定為異常時(shí)，確定值為1的各所述像素點(diǎn)所形成的區(qū)域內(nèi)不存在手勢(shì)；否則輸出當(dāng)前所述二值圖像中手中心的坐標(biāo)作為所述手勢(shì)的位置坐標(biāo)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的識(shí)別裝置，其特征在于，所述識(shí)別模塊還包括計(jì)算子模塊，其計(jì)算出所述二值圖像中值為1的各像素點(diǎn)的坐標(biāo)的平均值作為所述手中心的坐標(biāo)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的識(shí)別裝置，其特征在于，所述第一設(shè)定值根據(jù)手與所述紅外成像傳感器的距離可調(diào)。

4.一種基于紅外成像的手勢(shì)位置的識(shí)別方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：通過(guò)紅外光源發(fā)出特定波長(zhǎng)的紅外散射光；

S2：通過(guò)紅外成像傳感器接收經(jīng)反射的所述紅外散射光并生成原始圖像；其中通過(guò)濾光片過(guò)濾除經(jīng)反射的所述紅外散射光之外的其他光線(xiàn)以?xún)H使經(jīng)反射的所述紅外散射光到達(dá)所述紅外成像傳感器；

S3：對(duì)原始圖像進(jìn)行冪次變換；

S4：對(duì)經(jīng)所述冪次變換的前后兩幀圖像的各像素點(diǎn)的灰度值分別作差并取其絕對(duì)值，當(dāng)所述絕對(duì)值大于設(shè)定閾值時(shí)，將所述像素點(diǎn)的值設(shè)為1，否則，設(shè)為0；

S5：以值為1的每一所述像素點(diǎn)為中心，判斷其周?chē)A(yù)設(shè)范圍內(nèi)值為1的像素點(diǎn)的數(shù)量，若數(shù)量超過(guò)預(yù)定比例，則保持該像素點(diǎn)的值為1，否則將該像素點(diǎn)的值重置為0，以生成用1和0表示的二值圖像；以及

S6：根據(jù)所述二值圖像識(shí)別手勢(shì)的位置；

步驟S6包括：

步驟S61：判定所述二值圖像中值為1的像素點(diǎn)的數(shù)量是否小于等于第一設(shè)定值，若是則判定值為1的各所述像素點(diǎn)所形成的區(qū)域內(nèi)存在手勢(shì)；否則，判定為異常；

步驟S62：對(duì)當(dāng)前所述二值圖像中值為1的像素點(diǎn)的數(shù)目和前一幀所述二值圖像中值為1的像素點(diǎn)的數(shù)目進(jìn)行比較，若比較結(jié)果小于等于第二設(shè)定值時(shí)，判定值為1的各所述像素點(diǎn)所形成的區(qū)域內(nèi)存在手勢(shì)；否則，判定為異常；

步驟S63：根據(jù)當(dāng)前所述二值圖像中手中心的坐標(biāo)和前一幀所述二值圖像中手中心的坐標(biāo)得到所述手中心的運(yùn)動(dòng)方向，若所述運(yùn)動(dòng)方向符合預(yù)期時(shí)，判定值為1的各所述像素點(diǎn)所形成的區(qū)域內(nèi)存在手勢(shì)；否則，判定為異常；

步驟S64：當(dāng)所述步驟S61、步驟S62、步驟S63中任一判定為異常時(shí)，確定值為1的各所述像素點(diǎn)所形成的區(qū)域內(nèi)不存在手勢(shì)；否則輸出當(dāng)前所述二值圖像中手中心的坐標(biāo)作為所述手勢(shì)的位置坐標(biāo)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的識(shí)別方法，其特征在于，步驟S63中通過(guò)計(jì)算所述二值圖像中值為1的各像素點(diǎn)的坐標(biāo)的平均值作為所述手中心的坐標(biāo)。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的識(shí)別方法，其特征在于，所述第一設(shè)定值根據(jù)手與所述紅外成像傳感器的距離可調(diào)。