一种运动手势轨迹获取方法及系统技术方案

本发明专利技术适用于人机交互领域，提供了一种运动手势轨迹获取方法及系统，所述方法包括：获取当前帧视频图像；对所述当前帧视频图像进行分析，获取所述当前帧视频图像的肤色掩膜图像；将所述当前帧视频图像的肤色掩膜图像与预设的参照帧视频图像的肤色掩膜图像进行比对，获取肤色掩膜差分图像；根据所述肤色掩膜差分图像获取第一手部区域；对所述第一手部区域进行诊断，并从最终手部位置获取运动手势轨迹。本发明专利技术实施例，获取当前帧视频图像和参照帧视频图像的肤色掩膜差分图像，在该肤色掩膜差分图像中获取计算手部区域的种子区域，使种子区域生长为整个手部区域，计算效率快速，提高了运动手势获取的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术适用于人机交互领域，提供了一种运动手势轨迹获取方法及系统，所述方法包括：获取当前帧视频图像；对所述当前帧视频图像进行分析，获取所述当前帧视频图像的肤色掩膜图像；将所述当前帧视频图像的肤色掩膜图像与预设的参照帧视频图像的肤色掩膜图像进行比对，获取肤色掩膜差分图像；根据所述肤色掩膜差分图像获取第一手部区域；对所述第一手部区域进行诊断，并从最终手部位置获取运动手势轨迹。本专利技术实施例，获取当前帧视频图像和参照帧视频图像的肤色掩膜差分图像，在该肤色掩膜差分图像中获取计算手部区域的种子区域，使种子区域生长为整个手部区域，计算效率快速，提高了运动手势获取的稳定性。【专利说明】一种运动手势轨迹获取方法及系统
本专利技术属于人机交互领域，尤其涉及一种运动手势轨迹获取方法及系统。
技术介绍
近年来，动态手势识别技术在人机交互领域有了越来越广泛的应用。例如，在智能 电视终端上，用户可以通过手部运动来改变智能电视的鼠标光标位置，进行游戏控制或者 网页浏览，可以用手势模拟键盘行为来切换电视频道和调节音量等。这些应用中所涉及到 的一个核心是运动手部跟踪问题，即，如何稳定而流畅地跟踪操作者手部并获得规范的运 动轨迹。现有的基于计算机视觉的手部跟踪方法，普遍存在着以下问题：1、计算效率低，基 于运动检测的跟踪容易受到背景扰动和光照波动等因素干扰，而基于特征匹配的跟踪，一 般需要提取复杂特征，还需进行多轮匹配，算法复杂度高，庞大的运算量使其难以在嵌入式 平台（如：智能电视、智能手机等）上流畅地运行；2、稳定性差，由于运动所导致的视角变 换和运动形变，以及环境噪声（包括其他目标运动、人体局部运动、手肘的伴随运动等）的 影响，运动手势跟踪中容易发生丢失、漂移等错误。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的在于提供一种人机交互命令的获取方法及系统，以解决现有 技术的计算效率低，稳定性差的问题。 本专利技术实施例是这样实现的，一种运动手势轨迹获取方法，所述方法包括以下步 骤： 获取当前帧视频图像； 对所述当前帧视频图像进行分析，获取所述当前帧视频图像的肤色掩膜图像； 将所述当前帧视频图像的肤色掩膜图像与预设的参照帧视频图像的肤色掩膜图 像进行比对，获取肤色掩膜差分图像； 根据所述肤色掩膜差分图像获取第一手部区域； 对所述第一手部区域进行诊断，并从诊断的结果获取运动手势轨迹，包括： 如果诊断结果表明第一区域为正常，则以所述第一手部区域的最高点作为代表点 组成运动手势轨迹；或者， 如果诊断结果显示异常，则以所述参照帧视频图像的表观特征为依据获取所述当 前帧视频图像的第二手部区域，并以所述第二手部区域的最高点作为代表点组成运动手势 轨迹。 本专利技术实施例的另一目的在于提供一种运动手势轨迹获取系统，所述系统包括： 当前帧视频图像获取单元，用于获取当前帧视频图像； 肤色掩膜图像获取单元，用于对所述当前帧视频图像获取单元获取的当前帧视频 图像进行分析，获取所述当前帧视频图像的肤色掩膜图像； 肤色掩膜差分图像获取单元，用于将所述肤色掩膜图像获取子单元获取的当前帧 视频图像的肤色掩膜图像与预设的参照帧视频图像的肤色掩膜图像进行比对，获取肤色掩 膜差分图像； 第一手部区域获取单元，用于根据所述肤色掩膜差分图像获取单元获取的肤色掩 膜差分图像获取第一手部区域； 运动手势轨迹获取单云，用于对所述第一手部区域获取单元获取的第一手部区域 进行诊断，并从最终手部位置获取运动手势轨迹，包括： 如果诊断结果为正常，则以所述第一手部区域的最高点作为代表点组成运动手势 轨迹；或者， 如果诊断结果为异常，则以所述参照帧视频图像的表观特征为依据获取所述当前 帧视频图像的第二手部区域，并以所述第二手部区域的最高点作为代表点组成运动手势轨 迹。 本专利技术实施例，获取当前帧视频图像和参照帧视频图像的肤色掩膜差分图像，在 该肤色掩膜差分图像中获取计算手部区域的种子区域，通过区域生长法，使种子区域生长 为整个手部区域，计算效率快速，而且在获得手部区域后，通过错误诊断方案对手部区域进 行诊断，并使用视频图像的表观特征对出现异常的手部区域进行修正，提高了运动手势获 取的稳定性。 【专利附图】【附图说明】 为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述 中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些 实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些 附图获得其他的附图。 图1是本专利技术实施例提供的运动手势轨迹获取方法的流程图； 图2是本专利技术实施例提供的肤色掩膜差分图像的示意图； 图3是本专利技术实施例提供的以种子区域形成手部区域的示意图； 图4是本专利技术实施例提供的经过诊断和纠错后获取的手部区域的示意图； 图5是本专利技术实施例提供的以手部区域的最高点作为代表点组成运动手势轨迹 的不意图； 图6是本专利技术实施例提供的运动手轨迹获取系统的结构图。 【具体实施方式】 为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对 本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并 不用于限定本专利技术。 为了说明本专利技术所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。 实施例一 如图1所示为本专利技术实施例提供的运动手势轨迹获取方法的流程图，所述方法包 括以下步骤： 在步骤S101中，获取当前帧视频图像。 在本专利技术实施例中，进行运动手势获取的终端首先获取当前帧的视频图像，终端 可以通过摄像头等视频获取工具获取视频图像。 在步骤S102中，对所述当前帧视频图像进行分析，获取所述当前帧视频图像的肤 色掩膜图像。 在本专利技术实施例中，进行运动手势获取的终端在获取了视频图像之后，对该视频 图像进行计算，获取该视频图像的肤色掩膜图像。所述对所述当前帧视频图像进行分析，获 取所述当前帧视频图像的肤色掩膜图像的步骤，包括： 1、获取所述当前帧视频图像每个点的像素值。 在本专利技术实施例中，视频图像是由点组成的，每个点都有其像素值，进行运动手势 获取的终端首先获取这些点的像素值。获取像素值的方法使用现有技术，在此不做赘述。 2、将所述每个点的像素值与预设的肤色模型进行比对，获取所述当前帧视频图像 的肤色掩膜图像。 在本专利技术实施例中，在比对过程中，与肤色模型相符合的点记为1，与肤色模型不 想符合的点记为〇,这样可以方便进行运动手势获取的终端快速生成肤色掩膜图像。 作为本专利技术的一个可选实施例，在所述将所述每个点的像素值与预设的肤色模型 进行比对，获取所述当前帧视频图像的肤色掩膜图像的步骤之前，所述方法还包括以下步 骤： 预设肤色模型。 在本专利技术实施例中，预设的肤色模型可以是线下训练的肤色模型，也可以使在线 设计的肤色模型。若使用在线肤色模型，需要有一个准备阶段来初始化在线肤色模型；模型 初始化完成之后，对每幅新获取的视频图像使用肤色模型进行检测，得到肤色掩膜图像。 在步骤S103中，将所述当前帧视频图像的肤色掩膜图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种运动手势轨迹获取方法，其特征在于，所述方法包括：获取当前帧视频图像；对所述当前帧视频图像进行分析，获取所述当前帧视频图像的肤色掩膜图像；将所述当前帧视频图像的肤色掩膜图像与预设的参照帧视频图像的肤色掩膜图像进行比对，获取肤色掩膜差分图像；根据所述肤色掩膜差分图像获取第一手部区域；对所述第一手部区域进行诊断，并从最终手部位置获取运动手势轨迹，包括：如果诊断结果为正常，则以所述第一手部区域的最高点作为代表点组成运动手势轨迹；或者，如果诊断结果为异常，则以所述参照帧视频图像的表观特征为依据获取所述当前帧视频图像的第二手部区域，并以所述第二手部区域的最高点作为代表点组成运动手势轨迹。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵颜果，吴伟，宋展，马丽娅，王志国，喻召福，丁宏，张曼华，王坤鹏，陈滢，李晓榕，吴广生，张威轶，
申请(专利权)人：深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：广东;44