[發明專利]一種快速人手檢測識別跟蹤方法及裝置

在審

• 申請號: 202210631411.5
• 申請日: 2022-06-06
• 公開（公告）號: CN114882075A
• 公開（公告）日: 2022-08-09
• 發明（設計）人: 何強;王旺;肖瑞鳳
• 申請（專利權）人: 江漢大學
• 主分類號: G06T7/246
• 分類號: G06T7/246
• 代理公司: 武漢智嘉聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 42231
• 代理人: 張璐

本發明涉及一種快速人手檢測識別跟蹤方法及裝置，包括：獲取檢測視頻；根據皮膚YCbCr顏色空間的二維高斯分布，確定所述檢測視頻中的皮膚定位手的初始位置；基于所述初始位置，設定初始粒子對所述皮膚定位手進行下一位置的跟蹤，并根據皮膚YCbCr顏色空間的二維高斯分布進行校正；根據所述皮膚定位手的圖像在不同尺度空間下的高斯濾波差分式，確定所述皮膚定位手的人手輪廓位置，并控制機械臂向所述人手輪廓位置運動。本發明將YCbCr顏色空間二維高斯分布用于粒子濾波，降低粒子濾波對光照的影響，增強跟蹤的準確性，同時將不同尺度空間下的高斯濾波差分式用于檢測人手輪廓位置，避免了復雜的求導計算，計算速度更快、效率更高，實時性更好。

技術領域

本發明協作機器人領域，尤其涉及一種快速人手檢測識別跟蹤方法及裝置。

背景技術

目標檢測和跟蹤是機器視覺的一個重要課題，在人機交互、軍事制導、視頻監控、機器人視覺導航、以及醫療診斷等許多方面有著重要應用。協作機器人和人體的交互通道，主要是通過人手，因此人手識別和跟蹤是協作機器人正常工作的重要一步。

現有技術中，人手識別和跟蹤主要有兩大類方法：一類是使用數據手套，但是由于需要佩戴復雜的數據手套和繁瑣的傳感器，影響了使用者的體驗，并且數據手套價格昂貴，所以不利于推廣使用；另一類則是徒手檢測與跟蹤，雖然國內外有很多方法對物體進行檢測與跟蹤，但同時也有著各種的弊端，諸如對光照的影響敏感、模型不精確、跟蹤實時性不高等。因此，如何進行準確、高效且快速的人手識別和跟蹤是亟待解決的問題。

發明內容

有鑒于此，有必要提供一種快速人手檢測識別跟蹤方法及裝置，用以解決現有技術中對人手的識別和跟蹤不夠準確、高效且快速的問題。

為了解決上述技術問題，本發明提供一種快速人手檢測識別跟蹤方法，包括：

獲取檢測視頻；

根據皮膚YCbCr顏色空間的二維高斯分布，確定所述檢測視頻中的皮膚定位手的初始位置；

基于所述初始位置，設定初始粒子對所述皮膚定位手進行下一位置的跟蹤，并根據皮膚YCbCr顏色空間的二維高斯分布進行校正；

根據所述皮膚定位手的圖像在不同尺度空間下的高斯濾波差分式，確定所述皮膚定位手的人手輪廓位置，并控制機械臂向所述人手輪廓位置運動。

進一步地，所述根據皮膚YCbCr顏色空間的二維高斯分布，確定所述檢測視頻中的皮膚定位手的初始位置，包括：

將所述檢測視頻中每一幀的每個像素點的YCbCr值帶入所述皮膚YCbCr顏色空間的二維高斯分布，計算出相應的概率值；

若所述概率值滿足預設閾值條件，則屬于所述初始位置。

進一步地，所述皮膚YCbCr顏色空間的二維高斯分布的確定，包括：

根據多類皮膚圖片的YCbCr值中的Cb值和Cr值，確定多組二維變量；

將所述多組二維變量帶入二維高斯分布公式，得到皮膚的顏色均值和顏色方差；

根據所述顏色均值和所述顏色方差，構建所述皮膚YCbCr顏色空間的二維高斯分布。

進一步地，所述基于所述初始位置，設定初始粒子對所述皮膚定位手進行下一位置的跟蹤，包括：

在所述檢測視頻中設定初始粒子進行粒子濾波跟蹤；

基于所述初始位置，利用所述初始粒子跟蹤所述皮膚定位手的下一個位置，其中，所述皮膚定位手的運動方程作為所述初始粒子的系統模型，所述皮膚定位手的皮膚二維高斯分布作為所述初始粒子的校正測量。

進一步地，所述并根據皮膚YCbCr顏色空間的二維高斯分布進行校正根據，包括：