[發(fā)明專利]一種手勢識別方法及手勢識別裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010108054.5
• 申請日: 2020-02-21
• 公開（公告）號: CN111309149B
• 公開（公告）日: 2022-08-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 睢丙東;張湃;王曉君
• 申請（專利權(quán)）人: 河北科技大學(xué)
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01;G06V40/10;G06T7/62
• 代理公司: 石家莊國為知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)所 13120
• 代理人: 秦敏華

本申請公開了一種手勢識別方法及手勢識別裝置，涉及人機(jī)交互技術(shù)領(lǐng)域。上述手勢識別方法包括：獲取手部圖像，手部圖像包括手指子區(qū)域和手掌子區(qū)域；確定手部圖像中的手掌中心、指尖個(gè)數(shù)以及各指尖之間的夾角；以手掌中心為圓心，基于初始半徑和二分法確定目標(biāo)同心圓；將手掌中心指向目標(biāo)同心圓與手指子區(qū)域的交點(diǎn)的方向確定為手勢主方向；基于手勢主方向、指尖個(gè)數(shù)以及指尖之間的夾角進(jìn)行手勢識別并輸出手勢識別的結(jié)果。本申請?zhí)峁┑募夹g(shù)方案可提高手勢識別效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及人機(jī)交互技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種手勢識別方法及手勢識別 裝置。

背景技術(shù)

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人機(jī)交互技術(shù)越來越受到重視。其中，手勢識別作 為一種簡單方便的人機(jī)交互方式被越來越多地采用。

現(xiàn)有技術(shù)中，手勢識別的方法多種多樣，大體可以分為模板匹配、概率計(jì) 算等。對于手勢識別，通常需要判斷手勢主方向，現(xiàn)有技術(shù)需要計(jì)算手部圖像 中手部每一個(gè)點(diǎn)與手掌中心的距離，從而找到距離手掌中心最遠(yuǎn)的點(diǎn)，確定手 勢主方向。現(xiàn)有技術(shù)的缺陷在于，判斷手勢主方向的方法復(fù)雜且計(jì)算量大，極 大的降低了手勢識別的效率。

發(fā)明內(nèi)容

本申請?zhí)峁┮环N手勢識別方法及手勢識別裝置，可通過同心圓測距算法獲 得距離手掌中心最遠(yuǎn)的點(diǎn)，降低計(jì)算方法的復(fù)雜度和計(jì)算量，實(shí)現(xiàn)提高計(jì)算效 率，從而提高確定手勢主方向的效率，提高手勢識別效率的技術(shù)效果

為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)效果，本申請第一方面提供一種手勢識別方法，包括：

獲取手部圖像，其中，上述手部圖像包括手指子區(qū)域和手掌子區(qū)域；

確定上述手部圖像中的手掌中心、指尖個(gè)數(shù)以及各指尖之間的夾角，其中， 上述手掌中心為上述手掌子區(qū)域的中心點(diǎn)；

以上述手掌中心為圓心，基于初始半徑和二分法確定目標(biāo)同心圓；其中， 上述初始半徑為上述目標(biāo)區(qū)域的最小外接正方形的邊長與預(yù)設(shè)的第一控制閾值 的乘積，上述目標(biāo)同心圓覆蓋上述目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的所有像素點(diǎn)且與上述手指子區(qū) 域只有一個(gè)交點(diǎn)；上述目標(biāo)區(qū)域?yàn)樯鲜鍪种缸訁^(qū)域和上述手掌子區(qū)域的并集區(qū) 域；

將上述手掌中心指向上述目標(biāo)同心圓與上述手指子區(qū)域的交點(diǎn)的方向確定 為手勢主方向；

基于組合特征進(jìn)行手勢識別并輸出上述手勢識別的結(jié)果，其中，上述組合 特征包括上述手勢主方向、上述指尖個(gè)數(shù)以及上述各指尖之間的夾角。

可選的，上述獲取手部圖像包括：

獲取包括手部區(qū)域和背景區(qū)域的紅外圖像；

將上述紅外圖像轉(zhuǎn)換為灰度圖像；

基于大津算法和上述灰度圖像中各個(gè)像素點(diǎn)的灰度值，計(jì)算二值化閾值；

基于上述二值化閾值對上述灰度圖像進(jìn)行二值化處理，獲得上述手部圖像。

可選的，上述確定上述手部圖像中的手掌中心、指尖個(gè)數(shù)以及各指尖之間 的夾角包括：

獲取上述手部圖像中的手部邊緣輪廓；

基于上述手部邊緣輪廓獲得手掌子區(qū)域的邊緣輪廓；

基于上述手掌子區(qū)域的邊緣輪廓上各像素點(diǎn)確定上述手掌中心；

基于上述手部邊緣輪廓上各像素點(diǎn)以及上述手掌中心確定上述指尖個(gè)數(shù)以 及上述各指尖之間的夾角。

可選的，上述基于上述手部邊緣輪廓獲得手掌子區(qū)域的邊緣輪廓包括：

依次連接上述手部邊緣輪廓上所有目標(biāo)邊緣點(diǎn)，獲得上述手掌子區(qū)域的邊 緣輪廓；