[發明專利]人機交互手勢識別方法、裝置及系統

在審

• 申請號: 201710831614.8
• 申請日: 2017-09-13
• 公開（公告）號: CN107578023A
• 公開（公告）日: 2018-01-12
• 發明（設計）人: 陳增照;何秀玲;吳珂;劉婷婷;馮曉超;方靜;賀冰華;李高陽;靳青曉;高倩;宣孝義
• 申請（專利權）人: 華中師范大學
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06T7/11;G06T7/136;G06F3/01
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙)11371
• 代理人: 蘇勝

1.一種人機交互手勢識別方法，其特征在于，包括：

接收攝像頭所采集的手勢圖像；

對所述手勢圖像進行分割，確定手勢區域；

在所述手勢區域中進行特征提取，得到所述手勢區域的特征信息；

根據所述特征信息以及預定義手勢信息，確定當前手勢的手勢類型；所述手勢類型包括：靜態手勢類型、動態手勢類型。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述對所述手勢圖像進行分割，確定手勢區域，具體包括：

將所述手勢圖像轉化為灰度直方圖；

根據所述灰度直方圖，確定手勢區域和背景區域的分割閾值；

根據所述分割閾值，對所述圖像進行二值化處理，確定所述手勢區域。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述手勢區域中進行特征提取，得到所述手勢區域的特征信息，具體包括：

提取所述手勢區域中多個關節點和五指尖的坐標值；

根據所述坐標值，計算五指尖間的歐式距離、關節點間的歐式距離、同一關節點或指尖的運動位移、運動速度、加速度或動態變化率；

將所述坐標值、所述五指尖間的歐式距離、所述關節點間的歐式距離、所述同一關節點或指尖的運動位移、所述運動速度、所述加速度或所述動態變化率，作為所述手勢區域的特征信息。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述預定義手勢信息包括：手勢的開始動作信息、結束動作信息以及動作完成時間信息；所述手勢包括：動態手勢和靜態手勢；

通過以下規則限定所述預定義手勢信息：

動態手勢均以五指張開為開始動作和結束動作；

靜態手勢以五指張開為開始動作，以目標動作為結束動作；所述目標動作為非五指張開的預定義動作。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據所述特征信息以及預定義手勢信息，確定當前手勢的手勢類型，具體包括：

根據所述特征信息，判斷所述手勢的結束動作是否為五指張開；

如果是，則確定所述手勢為動態手勢，并根據所述手勢的特征信息以及預定義手勢信息，使用HMM分類器對所述手勢進行分類，確定所述手勢的動態手勢類型；

如果否，則確定所述手勢為靜態手勢，并根據所述手勢的特征信息以及預定義手勢信息，使用SVM分類器對所述手勢進行分類，確定所述手勢的靜態手勢類型。

6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，在所述根據所述特征信息以及預定義手勢信息，確定當前手勢的手勢類型之前，還包括：

根據所述特征信息，判斷所述手勢是否為待識別手勢；

如果否，則不進行手勢識別；

如果是，則進行手勢識別。

7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，所述判斷所述手勢是否為待識別手勢，具體包括：

根據所述特征信息，判斷所述手勢的開始動作是否為五指張開且保持時間達到第一預設時間閾值；

如果否，則判定所述手勢為無效手勢；

如果是，判斷所述手勢從開始動作到結束動作的時間是否超過第二預設時間閾值；

如果是，則判定所述手勢為無效手勢；

如果否，則判定所述手勢為待識別手勢。

8.一種人機交互手勢識別裝置，其特征在于，包括：

圖像接收模塊，用于接收預設時間內攝像頭所采集的手勢圖像；

手勢區域分割模塊，用于對所述手勢圖像進行分割，確定手勢區域；

特征提取模塊，用于在所述手勢區域中進行特征提取，得到所述手勢區域的特征信息；

手勢識別模塊，用于根據所述特征信息以及預定義手勢信息，確定當前手勢的手勢類型；所述手勢類型包括：靜態手勢類型、動態手勢類型。

9.一種人機交互手勢識別系統，其特征在于，所述系統包括：攝像頭以及服務器；

所述服務器上安裝有如權利要求8所述的人機交互手勢識別裝置；

所述攝像頭與所述服務器通信連接。

10.一種計算機可讀存儲介質，所述計算機可讀存儲介質上存儲有計算機程序，其特征在于，所述計算機程序被處理器運行時執行上述權利要求1至7任一項所述的方法的步驟。