[發明專利]一種復雜背景下的手勢檢測與識別方法

在審

• 申請號: 202010548225.6
• 申請日: 2020-06-16
• 公開（公告）號: CN111680658A
• 公開（公告）日: 2020-09-18
• 發明（設計）人: 徐則中;游慶祥;史永;楊蘇潤;郭小川;楊慧;劉千葉
• 申請（專利權）人: 常州工學院
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/34;G06K9/46
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 王昊

1.一種復雜背景下的手勢檢測與識別方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：圖像輸入；通過攝像頭采集手勢圖像，或者從文件中讀入手勢圖像；

步驟2：手勢分割；基于膚色特征從圖像中檢測手部區域，得到二值圖像；

步驟3：形狀特征提取；直接用白色像素構建手勢凸包模型，提取手部區域的幾何形狀特征；具體包括：

步驟3-1：投票；從圖像空間向Hough空間進行θ-ρ投票；

步驟3-2：搜索邊界單元格；在Hough空間，投票值非零的單元格形成條帶狀分布；在每個投票方向θ上，搜索條帶的上下邊界單元格；

步驟3-3：變換；對投票角θ和投票距離ρ進行變換：把邊界單元格數據從(θ,ρ)空間變換到(cotθ，ρ/sinθ)空間；

步驟4：統計特征提取；基于手部區域像素分布，計算統計屬性，提取手勢區域的統計特征；

步驟5：手勢識別；基于手部區域的形狀特征和統計特征，進行手勢識別。

2.根據權利要求1所述的復雜背景下的手勢檢測與識別方法，其特征在于，所述步驟3-3包括：

步驟3-3-1：分割；在變換空間(cotθ，ρ/sinθ)中，對邊界單元格數據進行遞歸地劈分，直到每段數據都是線性的；

步驟3-3-2：擬合；對分割后的每一段數據，運用單元格的ρ/sinθ值和cotθ值，擬合一個直線方程：對應的凸包頂點坐標(x_j,y_j)為：x_j＝k，y_j＝b。

3.根據權利要求1所述的復雜背景下的手勢檢測與識別方法，其特征在于，所述步驟4包括：

步驟4-1：根據手部區域像素的統計分布，計算均值和中心矩：

均值m_x和m_y為：

中心矩μ₂₀、μ₂₀和μ₂₀為：

其中，K為手部區域的像素個數，(x_i,y_i)為像素坐標。

步驟4-2：計算手勢統計特征；手勢重心為：(m_x，m_y)，手勢方向為：

4.根據權利要求1所述的復雜背景下的手勢檢測與識別方法，其特征在于，不做輪廓檢測，直接運用圖像中所有白色像素提取手勢形狀特征和統計特征，進而識別出手勢。

5.根據權利要求1所述的復雜背景下的手勢檢測與識別方法，其特征在于，直接運用圖像中所有白色像素進行投票，擬合出凸包頂點坐標。