三维手势识别系统以及基于视觉的手势识别方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102236412A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102236412A(43)申请公布日2011.11.09(21)申请号201010174203.4(22)申请日2010.04.30(71)申请人宏碁股份有限公司地址中国台湾台北县(72)发明人罗仲成王静炜(74)专利代理机构北京铭硕知识产权代理有限公司11286代理人郭鸿禧刘奕晴(51)Int.Cl.G06F3/01(2006.01)G06K9/00(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图8页(54)发明名称三维手势识别系统以及基于视觉的手势识别方法(57)摘要公开了一种三维手势识别系统以及基于视觉的手势识别方法。所述方法包括：接收图像帧；从所述图像帧提取手部的轮廓图像；计算所述手部轮廓图像的重心；在手部轮廓图像的轮廓上取得多个轮廓点；计算重心和所述多个轮廓点之间的多个距离；根据所述多个轮廓点的第一特征函数识别手势。在实施例中，可以根据第一特征函数数量和至少一个尖峰的位置来确定手指数量和手势方向。CN102364ACCNN110223641202236416A权利要求书1/2页1.一种基于视觉的手势识别方法，其特征在于，所述方法包括：接收图像帧；从所述图像帧提取手部轮廓图像；计算手部轮廓图像的重心；取得在手部轮廓图像的轮廓上的多个轮廓点；计算所述重心和所述多个轮廓点之间的距离；以及根据所述多个距离的第一特征函数来识别手势。2.如权利要求1项所述的基于视觉的手势识别方法，其中，识别手势的步骤进一步包括：设置参考点；计算所述重心与所述参考点之间的第一线；计算所述重心与每个轮廓点之间的第二线；计算第一线和第二线之间的角度；并将第一特征函数定义为所述角度和所述距离的函数。3.如权利要求2项所述的基于视觉的手势识别方法，其中，识别手势的步骤进一步包括：提供记录多个预定义手势的第二特征函数的数据库；计算第一特征函数和第二特征函数之间的成本值；并根据成本值，从多个预先定义手势中选择一个做为所述手势。4.如权利要求2项所述的基于视觉的手势识别方法，其中，识别手势的步骤进一步包括：确定第一特征函数中是否存在尖峰；和如果第一特征函数中存在至少一个尖峰，则根据第一特征函数的尖峰的数量和位置来确定所述手势。5.如权利要求4项所述的基于视觉的手势识别方法，进一步包括：如果第一特征函数中不存在尖峰，则确定所述手势是握拳姿势。6.如权利要求4项所述的基于视觉的手势识别方法，进一步包括：根据尖峰数量来确定所述手势的伸出的手指数量。7.如权利要求4项所述的基于视觉的手势识别方法，进一步包括：根据尖峰位置来确定所述手势的手部方向。8.一种基于视觉的手势识别系统，所述系统包括：图像捕捉单元，接收图像帧；图像处理单元，从所述图像帧提取手部轮廓图像，并计算手部轮廓图像的重心；数据处理单元，取得位于手部轮廓图像的轮廓上的多个轮廓点，并计算所述重心和所述多个轮廓点之间的多个距离，以及手势识别单元，根据所述多个距离的第一特征函数来识别手势。9.如权利要求8所述的基于视觉的手势识别系统，其中，数据处理单元进一步计算第一线和多个第二线之间的角度，并将第一特征函数定义为所述角度和所述多个距离的函数，其中，第一线连接所述重心和参考点，每一个第二线连接所述重心和每一个轮廓点。2CCNN110223641202236416A权利要求书2/2页10.如权利要求9所述的基于视觉的手势识别系统，进一步包括：数据库，记录多个预定义手势的第二特征函数，其中，手势识别单元进一步计算第一特征函数和第二特征函数之间的成本值，并根据所述成本值，将多个预先定义手势中的一个选择为所述手势。11.如权利要求9所述的基于视觉的手势识别系统，其中，手势识别单元进一步确定第一特征函数中是否存在至少一个尖峰，并根据第一特征函数的尖峰数量和位置来识别所述手势。12.如权利要求11所述的基于视觉的手势识别系统，其中，如果第一特征函数中不存在尖峰，则手势识别单元确定所述手势是握拳姿势。13.如权利要求11项所述的基于视觉的手势识别系统，其中，手势识别单元根据尖峰的数量确定伸出的手指数量，并根据尖峰的位置来确定手势的手部方向。14.一种三维手势识别系统，其特正在于，所述系统包括：第一图像捕捉单元，接收第一图像帧；第二图像捕捉单元，接收第二图像帧；图像处理单元，分别从第一图像帧和第二图像帧提取第一手部轮廓图像和第二手部轮廓图像，并计算第一手部轮廓图像的第一重心，以及第二手部轮廓图像的第二重心；数据处理单元，获得位于第一手部轮廓图像的轮廓上的多个第一轮廓点，且取得位于第二手部轮廓图像的轮廓上的多个第二轮廓点，并计算第一重心和多个第一轮廓点之间的多个第一距离，并计算第二重心和所述多个第二轮廓点之间的多个第二距离；手势