[發明專利]一種基于深度相機偏離用戶手勢控制的標定方法和裝置

有效

• 申請號: 202011505047.5
• 申請日: 2020-12-18
• 公開（公告）號: CN112462948B
• 公開（公告）日: 2022-10-04
• 發明（設計）人: 杜國銘;于美國;馮大志
• 申請（專利權）人: 哈爾濱拓博科技有限公司
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01;G06V40/20;G06T7/70
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提出一種基于深度相機偏離用戶手勢控制的標定方法和裝置，所述方法包括1號坐標系和2號坐標系，當前空間坐標系中心是1號深度相機，Z軸是深度相機深度方向；1號深度相機安裝到屏幕前方任意位置，用于采集整個屏幕數據；所述方法將空間手勢坐標與屏幕像素坐標一一對應，屏幕包括平面或者曲面屏幕。本發明所述方法實現了空間手勢坐標與復雜曲面屏幕坐標關系對應；解決了深度相機偏離用戶手勢控制的問題；并同時解決了深度相機安裝位置的局限性的問題。

技術領域

本發明屬于手勢控制的標定技術領域，特別是涉及一種基于深度相機偏離用戶手勢控制的標定方法和裝置。

背景技術

利用深度相機獲取手勢深度信息，深度相機連接的主機分析3D手勢行為，并與2D展示界面進行互動。目前比較常見的設備有互動投影，體感游戲機、智能電視機，通過深度相機識別人體姿勢或手勢來完成與投影幕、投影墻、電子屏幕體感交互過程。

用戶在與投影幕或屏幕進行交互時，需要保證3D手勢在空間坐標系下與屏幕上操作對象是一一對應的關系，并且屏幕與3D手勢深度方向相互垂直。深度相機在安裝過程中很難保證手勢與屏幕中對象一一對應，并很難保證手勢深度方向與屏幕垂直，往往深度相機深度方向與手勢深度方向不是同一方向，手勢操作位置也會偏離深度相機，這使得3D手勢控制無法與屏幕中對象對應。

現有深度相機偏離用戶手勢交互標定方法的缺點。

1、依靠深度相機識別人臉朝向判斷手勢操作深度方向，識別精度以及人臉朝向算法精度不夠，導致操作深度方向誤差增大。

2、人臉朝向必須與操作深度方向保持一致，導致用戶操作隨意性太差。

3、深度相機必須能夠拍攝到用戶臉部信息，導致深度相機安裝位置必須在用戶前方，限制了深度相機的安裝位置。

4、用戶操作深度方向與操作屏幕沒有相互垂直。

5、用戶3D手勢不能與屏幕中對象對應。

6、無法對曲面屏幕中元素進行對應。

綜上所述缺點，本發明提出的一種基于深度相機偏離用戶手勢控制的標定方法與裝置能夠解決上述問題。

發明內容

本發明目的是為了解決現有的技術問題，提出了一種基于深度相機偏離用戶手勢控制的標定方法和裝置。

本發明是通過以下技術方案實現的，本發明提出一種基于深度相機偏離用戶手勢控制的標定方法，包括1號坐標系和2號坐標系，當前空間坐標系中心是1號深度相機，Z軸是深度相機深度方向；1號深度相機安裝到屏幕前方任意位置，用于采集整個屏幕數據；所述方法包括以下步驟：

步驟1、1號深度相機采集數據進行三維重建；

步驟2、由屏幕4個特征點生成空間像素點；

步驟3、將像素點模型PixObj點坐標投影到屏幕三維網格模型Obj上，從而使得像素點模型點坐標替代屏幕像素點坐標；

步驟4、1號深度相機采集屏幕三維網格模型Obj數據，通過屏幕三維網格模型Obj數據創建像素點模型PixObj數據，2號深度相機采集空間手勢坐標，將1號深度相機坐標系下的像素點模型PixObj變換到2號深度相機坐標系下從而實現空間手勢坐標、PixObj、屏幕像素坐標關系一一對應；

步驟5、如果空間手勢坐標提供指向方向，則空間手勢坐標按照指向方向投影到像素點模型PixObj表面，尋找最近點，查詢點編號即可得出對應的屏幕像素點坐標；如果空間手勢坐標未提供指向方向，那么在空間直接尋找像素點模型PixObj最近點，查詢點編號即可得出對應的屏幕像素點坐標。

進一步地，所述步驟1具體為：

步驟1.1、通過1號深度相機獲取三維場景空間點；