[發明專利]手勢識別方法及其裝置、介質和系統

在審

• 申請號: 202010664752.3
• 申請日: 2020-07-10
• 公開（公告）號: CN113918004A
• 公開（公告）日: 2022-01-11
• 發明（設計）人: 楊嘉辰;丁根明;屈敬偉;劉峰
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01;G01S7/41
• 代理公司: 上海音科專利商標代理有限公司 31267
• 代理人: 夏峰

本申請涉及一種手勢識別方法及其裝置、介質和系統。該方法包括：獲取多幀雷達中頻信號；解析出多幀雷達中頻信號中屬于多個目標中的每一個目標的矢量點；基于多個目標中一目標的矢量點，計算該目標對應每幀雷達中頻信號的速度質心的坐標，其中速度質心的坐標為該目標在一幀雷達中頻信號中解析出的矢量點的坐標的加權平均坐標，其中不同矢量點的坐標在加權平均坐標中所占的權重與對應矢量點的速度相關；根據計算出的多個速度質心的坐標，確定目標的手勢運動的軌跡；根據手勢運動的軌跡得到目標的手勢識別結果。本申請可以應用于信息技術領域，以速度質心作為用戶的手勢運動軌跡進行手勢識別，在多人場景中手勢識別準確度高，應用范圍廣。

技術領域

本申請涉及信息技術領域，特別涉及一種手勢識別方法及其裝置、介質和系統。

背景技術

近年來隨著智能家居與人機交互技術的迅速發展，手勢識別技術被應用到越來越多的智能電子設備中。用戶可以通過揮手、握拳、轉動手掌等手勢和智能電子設備進行交互，智能電子設備通過識別出用戶的手勢而實現相應的功能。例如，智能手機通過識別用戶的手勢，進行撥打電話、打開應用程序等操作，能夠很好地提升用戶體驗。

目前常用的手勢識別技術主要有基于計算機視覺、超聲波和電磁信號等的手勢識別技術。基于計算機視覺的手勢識別技術局限于膚色、光照、姿態等條件導致其應用場景大大受限；超聲波手勢識別技術能夠在一定程度上克服環境光照的影響并擴大了手勢操控的范圍，但其魯棒性較弱、信噪比要求較高；雷達電磁波由于具有不受光線、噪聲、環境的影響，能夠穿透大部分材料等優勢而被廣泛應用。但是在用戶和智能電子設備的距離較遠，或用戶所處的環境中人數較多的場景中，用戶做出的手勢動作難以被智能電子設備捕捉到，且容易被環境中其他人員干擾。

為了對用戶的手勢進行準確地識別，可以采用毫米波雷達基于距離多普勒(Range-Doppler)成像進行手勢識別。該技術主要依賴于速度在空間分布的變化特征。對于簡單手勢而言，速度的空間特征較為明顯；但對于復雜手勢，速度的空間特征會變得模糊且相似，難以進行識別區分。

在另外為了對用戶的手勢進行準確地識別的方案中，可以基于雷達跟蹤目標的運動軌跡進行手勢識別。該技術方案中，將距離最近的目標作為用戶手部，當用戶前方有其他人員存在且距離雷達更近時，無法正確捕捉到用戶的手部位置。且當用戶距離較遠，信噪比較低時，由于用戶的手部面積小，更加難以準確捕捉手部位置。

發明內容

本申請實施例提供了一種手勢識別方法及其裝置、介質和系統。

本申請的技術方案通過對雷達接收用戶及其周圍環境中的人和物的回波信號與原始信號進行混頻，從混頻后的中頻信號中解析出點云數據幀，對解析出的連續的點云數據幀基于瞬時速度進行篩選。然后對篩選出來的矢量點集合采用空間聚類算法進行矢量點的劃分，得到多個子集合。通過比較連續兩幀點云數據中各個子集合的平均位置，從而對連續兩幀點云數據中的各個子集合所對應的目標是否為同一目標進行判定(即區分出每一幀點云數據中的各個子集合對應哪個目標，例如是對應用戶，還是對應用戶周圍的其他人或物)。再從雷達視界內掃描到的目標中選擇滿足設定條件的一個或多個目標，進行手勢運動軌跡的計算。具體地，對選擇的一個或多個目標對應的各個子集合中的每個矢量點以速度為權重，進行坐標加權，再對加權后的坐標求平均數，得到用于表征每個子集合的平均位置的“速度質心”。再通過對求出來的速度質心進行平滑處理，將經過平滑處理后的各個連續幀的速度質心作為與前述一個或多個目標對應的手勢運動軌跡。通過對手勢運動軌跡進行識別，根據識別出來的結果執行相應的操作。如此，在多人場景中可以提高手勢識別的準確性。而且以連續幀的速度質心作為目標的手勢運動軌跡進行手勢識別，可以實現在目標距離終端設備較遠大角度等低信噪比場景下也能夠準確地進行手勢識別，應用范圍廣。

第一方面，本申請實施例提供了一種手勢識別方法，所述方法包括：