[發明專利]一種基于測距輔助的雙目視覺手勢識別方法和裝置

在審

• 申請號: 201710792820.2
• 申請日: 2017-09-05
• 公開（公告）號: CN107563333A
• 公開（公告）日: 2018-01-09
• 發明（設計）人: 綦科
• 申請（專利權）人: 廣州大學
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/62;G06T7/11;G06T7/521
• 代理公司: 北京市盈科律師事務所11344
• 代理人: 江錦利

技術領域

本發明涉及計算機視覺技術領域，尤其涉及一種基于測距輔助的雙目視覺手勢識別方法和裝置。

背景技術

手勢識別在人機交互、游戲娛樂、車載應用等方面有著廣泛的應用。手勢識別裝置以視覺、紅外、雷達等方式感知手勢環境，其中視覺感知方式的應用最為普遍。傳統的視覺手勢識別以雙目攝像頭為主，通過雙目攝像頭采集深度圖像，然后進行手勢特征提取和手勢分類識別。

但是，現有基于雙目攝像頭的手勢識別，存在兩個方面的不足：1)部分雙目攝像頭設備，例如微軟公司的3D體感設備kinect，雖然可以獲取圖像的深度信息用于手勢識別，但不足在于需要特殊的視頻采集設備(如深度攝像頭)來獲取手勢圖像和深度信息，設備成本較高；2)在對雙目攝像頭拍攝的深度圖進行手部分割時，一般采用經驗值進行深度閾值手勢分割，將深度信息獲取范圍限定在距離攝像頭d1和d2之間(d1和d2根據經驗值設置)，這樣導致得到的手勢分割結果出現手部不完整或手部帶有過多手腕等其他分割物的情況，從而影響后續的手勢識別準確度。

發明內容

本發明的目的在于針對上述現有技術中的采用的經驗值進行手勢分割帶來的手勢識別準確度低的問題，提出一種基于測距輔助的雙目視覺手勢識別方法和裝置，能夠有效提高手勢識別的準確性。

一種基于測距輔助的雙目視覺手勢識別方法，包括：

通過雙目視覺單元采集圖像，同時通過測距單元獲取測距數據；

根據所述測距數據計算雙目視覺單元到手部的深度距離；

根據立體成像原理對所述雙目視覺單元采集的圖像進行處理，生成深度圖像；

根據所述深度距離，從所述深度圖像中提取深度值在預設范圍內的圖像進行手勢分割，獲得手勢分割圖；

對所述手勢分割圖進行手勢識別，并輸出手勢識別結果。

進一步地，所述測距單元為紅外測距裝置，所述測距數據為紅外測距裝置接收到反射紅外光線的偏移值；

所述雙目視覺單元到手部的深度距離通過以下公式進行計算：

D＝X*f/(L+f*tan a)；

其中，D為深度距離，L為偏移值，X為中心距，a為紅外測距裝置的發射角度，f為濾鏡的焦距。

進一步地，從所述深度圖像中提取深度值在D-h＜d＜D+2*h內的圖像進行手勢分割；

其中，D為深度距離，d為待提取圖像的深度值，h為預設閾值。

進一步地，所述手勢識別包括靜態手勢分類識別，采用支持向量機分類器，或者神經網絡分類器，或者集成分類器進行靜態手勢分類識別。

進一步地，所述手勢識別包括動態手勢分類識別，采用隱馬爾科夫分類器或者神經網絡分配器進行動態手勢分類識別。

一種基于測距輔助的雙目視覺手勢識別裝置，包括雙目視覺單元、測距單元以及控制裝置；

所述雙目視覺單元用于采集圖像并發送至控制裝置；

所述測距單元用于當雙目視覺單元采集圖像的同時獲取測距數據；

所述控制裝置用于根據所述測距數據計算雙目視覺單元到手部的深度距離，根據立體成像原理對所述雙目視覺單元采集的圖像進行處理，生成深度圖像，根據所述深度距離，從所述深度圖像中提取深度值在預設范圍內的圖像進行手勢分割，獲得手勢分割圖，對所述手勢分割圖進行手勢識別，并輸出手勢識別結果。

進一步地，所述雙目視覺單元包括相距預設距離的第一攝像頭和第二攝像頭。

進一步地，所述測距單元為紅外測距裝置，包括紅外發射裝置和紅外接收裝置，所述紅外發射裝置和紅外接收裝置位于所述第一攝像頭和第二攝像頭之間。

進一步地，所述測距單元的測距范圍為以所述紅外發射裝置的發射點為圓心，安全距離為半徑的扇形區域。

進一步地，所述控制裝置包括靜態手勢分類器和/或動態手勢分類器，所述靜態手勢分類器用于進行靜態手勢分類識別，所述動態手勢分類器用于進行動態手勢分類識別。

本實施例提供的基于測距輔助的雙目視覺手勢識別方法和裝置，至少包括如下有益效果：

(1)通過測距單元輔助測量，根據獲得的測距數據進行手部區域的分割，能夠有效提高手勢分割的精確性，進而提高手勢識別的準確性；

(2)提取深度值在預設范圍內的深度圖像，可以將整個手部包括進來，進而使得手勢分割更加精確；

(3)裝置結構簡單，可靠性強。

附圖說明

圖1為本發明提供的基于測距輔助的雙目視覺手勢識別方法一種實施例的流程圖。

圖2為本發明提供的基于測距輔助的雙目視覺手勢識別方法中的測距原理示意圖。