[發(fā)明專利]基于像素間相似度的手部區(qū)域識(shí)別方法及裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611020599.0
• 申請(qǐng)日: 2016-11-18
• 公開（公告）號(hào): CN108073872A
• 公開（公告）日: 2018-05-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張霄
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京體基科技有限公司
• 主分類號(hào): G06K9/00
• 分類號(hào): G06K9/00
• 代理公司: 北京三聚陽(yáng)光知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11250
• 代理人: 陳博旸

本發(fā)明提供一種基于像素間相似度的手部區(qū)域識(shí)別方法及裝置，所述方法包括：分別將待識(shí)別的手部區(qū)域中的像素的顏色值與第一預(yù)定區(qū)域的顏色值進(jìn)行比對(duì)以得到相似度w1，其中所述第一預(yù)定區(qū)域位于所述待識(shí)別的手部區(qū)域內(nèi)；分別將所述像素的顏色值與第二預(yù)定區(qū)域的顏色值進(jìn)行比對(duì)以得到相似度w2，其中所述第二預(yù)定區(qū)域與所述待識(shí)別的手部區(qū)域不重合；分別將所述像素的顏色值與所述像素周圍像素的顏色值進(jìn)行比對(duì)以得到相似度值w3；分別確定所述像素到所述第一預(yù)定區(qū)域的最短路徑以及所述最短路徑上的像素顏色變化的平穩(wěn)度值w4；根據(jù)w1、w2、w3和w4確定所述像素是手部區(qū)域內(nèi)像素的概率值；根據(jù)所述概率值確定手部區(qū)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及圖像識(shí)別領(lǐng)域，具體涉及一種基于像素間相似度的手部區(qū)域識(shí)別方法及裝置。

背景技術(shù)

隨著軟硬件相關(guān)科技的快速發(fā)展，腕式智能裝置，如智能手表，智能手環(huán)等的集成度越來(lái)越高，功能越來(lái)越豐富，很大比例的手機(jī)功能可以通過(guò)智能手表，智能手環(huán)實(shí)現(xiàn)，大大簡(jiǎn)化用戶接收和傳遞信息的方法。但和傳統(tǒng)智能手機(jī)比較，腕式智能裝置受限于小尺寸顯示屏幕，一方面，使用者在使用時(shí)無(wú)法很好地利用觸屏或者按鍵完成相關(guān)功能的操作，易造成誤操作，另一方面，當(dāng)智能手表佩戴在一只手上時(shí)，要對(duì)其進(jìn)行操作，除了喚醒，休眠等簡(jiǎn)單操作不需要另一只手操作外，其余的較為復(fù)雜的操作都有另一只手完成，無(wú)法使用單手獨(dú)立對(duì)智能手表進(jìn)行操作，因此，智能手表在內(nèi)容顯示和操作上仍存在很大的缺陷。

針對(duì)上述問(wèn)題，目前有一些產(chǎn)品提供了基于用戶手部姿勢(shì)的控制方式，用戶可以通過(guò)佩戴手表的手指活動(dòng)來(lái)控制設(shè)備，其原理是利用手表上設(shè)置的攝像裝置采集手部圖像，處理器根據(jù)圖像的變化確定控制內(nèi)容。此類方案需要從圖像中準(zhǔn)確地識(shí)別出用戶的手部區(qū)域或輪廓，即需要剔除背景和其他噪聲，只根據(jù)手部區(qū)域的變化確定控制內(nèi)容。

現(xiàn)有的圖像識(shí)別方案通常是根據(jù)目標(biāo)物體的形狀特征，根據(jù)預(yù)設(shè)的特征參數(shù)，利用機(jī)器學(xué)習(xí)模型等手段從圖像中識(shí)別出目標(biāo)物體。但是這種識(shí)別方式抵抗背景干擾的能力較差，例如用戶所處環(huán)境背景十分復(fù)雜時(shí)，根據(jù)形狀特征很可能出現(xiàn)誤判，由此可見現(xiàn)有的圖像識(shí)別方案準(zhǔn)確性較差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的是現(xiàn)有的圖像識(shí)別方案準(zhǔn)確性較差的問(wèn)題。

有鑒于此，本發(fā)明提供一種基于像素間相似度的手部區(qū)域識(shí)別方法，其特征在于，包括：分別將待識(shí)別的手部區(qū)域中的像素的顏色值與第一預(yù)定區(qū)域的顏色值進(jìn)行比對(duì)以得到相似度w1，其中所述第一預(yù)定區(qū)域位于所述待識(shí)別的手部區(qū)域內(nèi)；分別將所述像素的顏色值與第二預(yù)定區(qū)域的顏色值進(jìn)行比對(duì)以得到相似度w2，其中所述第二預(yù)定區(qū)域與所述待識(shí)別的手部區(qū)域不重合；分別將所述像素的顏色值與所述像素周圍像素的顏色值進(jìn)行比對(duì)以得到相似度值w3；分別確定所述像素到所述第一預(yù)定區(qū)域的最短路徑以及所述最短路徑上的像素顏色變化的平穩(wěn)度值w4；根據(jù)w1、w2、w3和w4確定所述像素是手部區(qū)域內(nèi)像素的概率值；根據(jù)所述概率值確定手部區(qū)域。

優(yōu)選地，在計(jì)算w1、w2、w3和w4的步驟之前，還包括：

在圖像中確定待識(shí)別的手部區(qū)域；

從所述待識(shí)別的手部區(qū)域中剔除所述第一預(yù)定區(qū)域。

優(yōu)選地，在所述根據(jù)w1、w2、w3和w4確定所述像素是手部區(qū)域內(nèi)像素的概率值的步驟中，所述概率值與w1、w3、w4呈正相關(guān)關(guān)系，所述概率值與w2呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。

優(yōu)選地，所述根據(jù)w1、w2、w3和w4確定所述像素是手部區(qū)域內(nèi)像素的概率值包括：

分別確定每個(gè)所述相似度、所述平穩(wěn)度對(duì)應(yīng)的權(quán)值；

根據(jù)每個(gè)相似度和相應(yīng)權(quán)值的乘積以及所述平穩(wěn)度和相應(yīng)權(quán)值的乘積確定所述概率值。

優(yōu)選地，所述手部區(qū)域是利用主動(dòng)輪廓線模型確定的，所述概率值作為所述主動(dòng)輪廓線模型的輸入值，所述主動(dòng)輪廓線模型根據(jù)所述概率值、預(yù)定拉力參數(shù)、預(yù)定引力參數(shù)和預(yù)定初始輪廓得到手部區(qū)域。