深度信息静态手势分割方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105893944A(43)申请公布日2016.08.24(21)申请号201610187599.3(22)申请日2016.03.29(71)申请人陕西师范大学地址710062陕西省西安市长安南路199号(72)发明人马苗陈祖雪郭敏陈昱莅裴炤(74)专利代理机构西安永生专利代理有限责任公司61201代理人申忠才(51)Int.Cl.G06K9/00(2006.01)G06T7/00(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图1页(54)发明名称深度信息静态手势分割方法(57)摘要一种深度信息静态手势分割方法，由将深度图像转换为等大小的深度灰度图像、确定深度灰度图像中手势区域灰度、将深度灰度图像转换成二值图像、平滑处理二值图像得到掩模图像、确定亮度分量图像、分割出手势区域步骤组成。所分割出的手势区域图像准确、无过分割问题，避免了手势分割中光照不均、种族差异、人体其它部位及相似颜色背景等多种因素的影响。本发明具有方法简单、快速等优点，可为手势识别、控制、医疗手术等人机交互工作提供技术条件。CN105893944ACN105893944A权利要求书1/2页1.一种深度信息静态手势分割方法，其特征在于由下述步骤组成：(1)将深度图像转换为等大小的深度灰度图像将深度图像中各个像素的深度值调整到灰度值为0～255，得到深度灰度图像，具体步骤是：1)从深度图像中找到像素的最大深度值dmax取图像矩阵中每行的最大值，从每行的最大值中选取一个最大值作为dmax值；2)用式(1)将深度图像转换为深度灰度图像G(x,y)＝D(x,y)/dmax×255(1)式中D(x,y)是深度图像中(x,y)处像素点的深度值，dmax为一幅深度图像中像素的最大深度值，G(x,y)是调整后深度灰度图像(x,y)处像素点的灰度值，x为图像的横向取值，y为图像的纵向取值；(2)确定深度灰度图像中手势区域灰度取深度灰度图像的中心位置像素点4邻域或8邻域像素的灰度平均值为手势区域灰度d；(3)将深度灰度图像转换成二值图像根据深度灰度图像中(x,y)处像素点的灰度值、手势区域灰度d与设定的阈值T的关系，用式(2)判断深度灰度图像中(x,y)处像素点的灰度值、手势区域灰度d和预先设定的阈值T的关系，得到手势区域的二值图像：式中x为图像的横向取值，y为图像的纵向取值，d为手势区域的灰度，G(x,y)为调整后深度灰度图像(x,y)处像素点的灰度值，IsHand(x,y)为手势区域的二值图像(x,y)处像素点的值0或1，0代表背景，1代表目标；上述的阈值T为5～20；(4)平滑处理二值图像得到掩模图像将步骤(3)中的二值图像采用形态学闭运算进行平滑处理，得到掩模图像；(5)确定亮度分量图像从彩色图像中取红色分量、绿色分量、蓝色分量，设定红色分量的权重、绿色分量的权重、蓝色分量的权重，用式(3)从彩色图像中得到彩色图像的亮度分量图像：I(x,y)＝Wr×R(x,y)+Wg×G(x,y)+Wb×B(x,y)(3)式中x为图像的横向取值，y为图像的纵向取值，R(x,y)为彩色图像(x,y)处像素点的红色分量，G(x,y)为彩色图像(x,y)处像素点的绿色分量，B(x,y)为彩色图像(x,y)处像素点的蓝色分量，Wr为彩色图像的红色分量的权重，Wg为彩色图像的绿色分量的权重，Wb为彩色图像的蓝色分量的权重；(6)分割出手势区域将掩模图像与步骤(5)得到的亮度分量图像I(x,y)做逻辑与运算，得到静态手势区域图像。2.根据权利要求1所述的深度信息静态手势分割方法，其特征在于：在确定深度灰度图2CN105893944A权利要求书2/2页像中手势区域灰度步(2)中，所述的取深度灰度图像的中心位置像素点8邻域像素的灰度平均值为手势区域灰度d。3.根据权利要求1或2所述的深度信息静态手势分割方法，其特征在于：在确定深度灰度图像中手势区域灰度步骤(2)中，所述的8邻域为在深度灰度图像中心位置的上、下、左、右、左上、左下、右上、右下位置的像素点。4.根据权利要求1所述的深度信息静态手势分割方法，其特征在于：在确定深度灰度图像中手势区域灰度步(2)中，所述的4邻域为在深度灰度图像中心位置的上、下、左、右位置的像素点。5.根据权利要求1所述的深度信息静态手势分割方法，其特征在于：在将深度灰度图像转换成二值图像(3)中，所述的阈值T为5～15。6.根据权利要求1所述的深度信息静态手势分割方法，其特征在于：在将深度灰度图像转换成二值图像(3)中，所述的阈值T为10。7.根据权利要求1所述的深度信息静态手势分割方法，其特征在于所述的平滑处理二值图像得到掩模图像步骤(4)中的平滑处理步骤为：(1)观察二值图像中噪声块的形状和大小，最大噪