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    重庆时时彩托: 一种基于双目视觉的实时三维双手手势识别方法及其系统.pdf

    摘要
    申请专利号:

    重庆时时彩单双窍门 www.4mum.com.cn CN201410167749.5

    申请日:

    2014.04.24

    公开号:

    CN103927016A

    公开日:

    2014.07.16

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情: 授权|||实质审查的生效IPC(主分类):G06F 3/01申请日:20140424|||公开
    IPC分类号: G06F3/01; G06K9/00 主分类号: G06F3/01
    申请人: 西北工业大学
    发明人: 万帅; 公衍超; 白玉杰; 杨楷芳; 付婧文; 陈浩; 肖杰
    地址: 710072 陕西省西安市友谊西路127号
    优先权:
    专利代理机构: 西北工业大学专利中心 61204 代理人: 顾潮琪
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201410167749.5

    授权公告号:

    ||||||

    法律状态公告日:

    2017.01.11|||2014.08.13|||2014.07.16

    法律状态类型:

    授权|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明提供了一种基于双目视觉的实时三维双手手势识别方法及其系统,首先将图像进行初始标定校正,然后提取手势的轮廓,将提取的手势轮廓完成对二维手势的识别并计算手势轮廓的质心,将计算得到的质心进行立体匹配,实现三维手势识别,结合三维手势识别在人机交互??槭迪侄杂Φ氖质葡允?。本发明能够利用双目视觉信息,实现计算机对基于三维空间的双手手势变化的人机交互,同时还满足很高的实时性和有效性并降低了对硬件的要求,同时本发明达到了人机互动的效果,可以很好的满足了实时性和有效性。

    权利要求书

    权利要求书
    1.  一种基于双目视觉的实时三维双手手势识别系统的方法,其特征在于包括下述步
    骤:
    步骤一:本发明基于双目视觉的双手手势识别系统,将两个摄像头固定在一个支架上水平设置,先对两个摄像头进行标定和校正,获取系统所需要的内外参数,当更换计算机环境或者摄像头时,需要重新进标定;
    步骤二:启动两个摄像头,采用肤色分割算法对两个图像中每一帧图像进行肤色分割,同时对图像进行中值滤波处理和形态学处理,其中形态学处理是对边缘存在毛刺和内部空洞的图像进行开、闭运算,然后运用Canny边缘算子对形态学处理后的图像进行边缘检测,最后用八邻域搜索法提取出手势中的轮廓,并提取两个视频图像中手势轮廓的一阶矩作为手势的质心;
    步骤三:利用步骤二提取出的手势的质心进行立体匹配后求出视差,再求出左右双手手势质心到两个摄像头连线的垂直距离作为手势的深度信息;
    立体匹配及求视差方法如下:
    (1)求得左右图像对的手势质心点分别为(xl,c,yl,c)、(xr,c,yr,c),xl,c和yl,c,是左图像手势质心横纵坐标,xr,c和yr,c是右图像手势质心横纵坐标;
    (2)应用极线约束规则:若|yl,c-yr,c|≤10,记下此时左右质心点坐标作为有效数据,并对下一帧图像继续执行步骤(1),若不满足,则舍弃该数据,并对下一幅图像继续执行步骤(1);
    (3)取连续5帧图像中的有效质心点坐标数据做均值运算,最终求得的均值分别为则为的匹配点;
    (4)计算视差d:d=x‾l,c-x‾r,c;]]>
    基于立体匹配得到的视差信息d,运用双目立体视觉原理,计算出手势质心点相对左右摄像头光心的三维坐标;
    步骤四:对步骤二图像预处理过程中提取出的手势轮廓进行去除检测噪声,手势轮廓多边形拟合操作,对手势轮廓进行手势特征提取,得到手势特征的手势的凸包及凸缺陷特征,根据手势的凸包及凸缺陷特征对二维手势进行识别;
    步骤五:通过步骤四的二维手势结合手势质心的空间三维坐标实现手势的三维空 间识别:双手手势分别在两个摄像头前同时变化,系统可以实时的得到手势图,左手手势深度信息为d1,右手手势深度信息是d2,左手手势与右手手势质心水平距离为X,左手手势与右手手势质心垂直距离为Y,左手手势为S1,右手手势为S2,左右双手手势个数相同,同为n个,当不考虑d1,d2,X,Y时,可以识别的双手手势个数为:N=2n;当考虑双手手势左右或者前后移动变化时,d1,d2,X,Y是连续变化的,只要四个参数中有一个变化,本发明就识别为新的双手手势,上述四个参数结合双手手势个数N=2n,可定义更多不同的响应,所以可以识别多种三维的双手手势;
    步骤六:在人机交互??樵は壬瓒ㄊ侗鸬亩嘀质质?,在双摄像头前双手分别做出人机交互??樵は壬瓒ǖ亩嘀质质?,计算机就会做出手势对应的人机交互效果。

    2.  一种实现权利要求1所述方法的基于双目视觉的实时三维双手手势识别系统,其特征在于:所述的三维双手手势识别系统包括如下??椋?BR>(1)系统标定校正??椋涸谝桓鲋Ъ苌纤缴柚昧礁錾阆裢?,用标定板对两个摄像头进行标定和校正,并获取两个摄像头的内外参数;
    (2)图像预处理??椋浩舳礁錾阆裢?,将系统标定校正??橹辛礁錾阆裢凡杉降耐枷穹直鸫嬖诓煌幕捍娌糠?,手势色度空间转化之后对缓存部分可以进行释放,采用肤色分割算法对两个摄像头采集到的两个图像中每一帧图像进行肤色分割,然后对图像进行中值滤波处理和形态学处理,其中形态学处理即对边缘存在毛刺和内部空洞的图像进行开、闭运算,对形态学处理后的图像边缘检测运用的是Canny边缘算子,最后用八邻域搜索法提取出两个图像中手势中的轮廓,并提取两个图像中手势轮廓的一阶矩作为手势的质心;
    (3)深度信息获取??椋豪猛枷裨ご砟?橐烟崛〉氖质浦市慕辛⑻迤ヅ?,以手势质心到两个摄像头连线的垂直距离作为手势的深度信息;
    (4)二维手势特征提取与识别??椋憾酝枷裨ご砟?橹械玫降挠冒肆谟蛩阉鞣ǚ指詈玫氖质坡掷?,进行手势轮廓多边形拟合,然后提取手势凸包及凸缺陷特征,用手势凸包及凸缺陷特征完成对二维手势的识别;
    (5)三维手势识别??椋憾质铺卣魈崛∮胧侗鹉?橹卸质仆拱巴谷毕萏卣鹘岷仙疃刃畔⒒袢∧?橹械纳疃刃畔?获取双手手势深度信息实现三维的双手手势;
    (6)人机交互??椋航质剖侗鹉?橹腥乃质质?,通过预设的手势变化,转换成计算机指令。

    关 键 词:
    一种 基于 双目 视觉 实时 三维 双手 手势 识别 方法 及其 系统
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