[發明專利]虛擬現實頭顯設備手勢控制方法

在審

• 申請號: 201610958045.9
• 申請日: 2016-10-27
• 公開（公告）號: CN107015636A
• 公開（公告）日: 2017-08-04
• 發明（設計）人: 胡青劍
• 申請（專利權）人: 蔚來汽車有限公司
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01;G06F3/0487;G06K9/00;G06K9/62
• 代理公司: 北京瀚仁知識產權代理事務所(普通合伙)11482
• 代理人: 宋寶庫,張智軼

技術領域

本發明涉及人機交互領域，具體涉及一種虛擬現實頭顯設備手勢控制方法。

背景技術

虛擬現實頭顯設備是新一代的頭戴式顯示器，例如虛擬現實頭盔，提供了一種沉浸式虛擬現實的人機交互方式，它利用計算機在頭戴式顯示器中生成一個三維空間的虛擬世界，提供用戶關于視覺、聽覺、觸覺等感官的模擬，讓用戶如同身歷其境一般，使用戶沉浸到虛擬環境中，及時、沒有限制地觀察三維空間內的事物，為一種更貼合用戶體驗的人機交互方式。

目前，現有的虛擬現實頭顯設備的人機交互通常是利用諸如鼠標、藍牙手柄等常規輸入方式來與設備進行交互，成本高并且不方便攜帶。

發明內容

為了解決現有技術中的上述問題，本發明提出一種虛擬現實頭顯設備手勢控制方法，通過手部動作實現虛擬現實頭顯設備中鼠標的動作，擺脫了硬件輔助輸入設備。

本發明提出的一種虛擬現實頭顯設備手勢控制方法，包括以下步驟：

步驟S11，通過視頻采集裝置進行手部的識別，并依據在采集區域內靜止的時間判斷是否進入鼠標跟隨狀態；

步驟S12，進入鼠標跟隨狀態后，通過視頻采集裝置逐幀采集手部運動，依據連續各幀圖像中手部的位置信息控制顯示系統中鼠標跟隨手部做相應移動；

步驟S13，在鼠標跟隨狀態中，通過對視頻采集裝置采集到圖像中的手部進行識別來判斷手部手勢的變化，實現點擊確認的操作。

優選的，對所采集的圖像中手部的識別采用AdaBoost算法構建的強分類器進行。

優選的，采用AdaBoost算法構建的強分類器的方法為：

步驟S21，構建具有正、負樣本標識的訓練樣本(x₁,y₁)、(x₂,y₂)……(x_n,y_n)，其中y_i＝0為負樣本，y_i＝1為正樣本，n是訓練樣本的總個數；

步驟S22，初始化訓練樣本的權值w_t,i，t為循環次數；

步驟S23，取t＝1…T，T為訓練的最大循環次數；

步驟S231，歸一化權值：

步驟S232，對每一個特征f，訓練一個分類器h(x_i,f,p,θ)，即估計出等式關于q_t的殘差：

ε_f＝∑_iq_i|h(x_i,f,p,θ)-y_i|

其中，p為不等式的極值方向，θ為預設閾值；

步驟S233，選擇殘差最小的分類器h_t

min_f，p，θ∑_iq_i|h(x_i，f，p，θ)-y_i|＝∑_iq_i|h(x_i，f_t，p_t，θ_t)-y_i|

h_t(x)＝h(x，ft，pt，θt)

步驟S234，更新權值

其中，ε_t為步驟S233中所選擇的分類器h_t對應的殘差。

如果樣本x_i被正確的分類則e_i＝0,否則e_i＝1；

步驟S24，最終組合成強分類器：

其中：

優選的，該方法中所識別的手部手勢包括握拳和非握拳兩種手勢，非握拳手勢用于控制顯示系統中鼠標跟隨手部做相應移動，握拳手勢用于實現顯示系統中鼠標的點擊確認操作。

優選的，握拳手勢用于實現顯示系統中鼠標的點擊確認操作的方法為：手部由非握拳狀態變化為握拳狀態，并向前移動，且移動的距離小于設定的距離閾值、移動速度小于設定的速度閾值，則執行顯示系統中鼠標的點擊確認操。

優選的，對所采集的圖像中手部的識別需要對圖像進行圖像分割的預處理，將圖像中的手部與背景分割開。

優選的，所述圖像分割的預處理的方法為，基于皮膚顏色與背景色之間的差異進行區域識別。