一种手势识别方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供一种手势识别方法及装置，手势识别方法，包括如下步骤：获取一帧图像，计算所述图像中所述人手的重心点；计算本次所述重心点与上一次保存的重心点之间的距离，判断所述距离是否大于预设距离阈值，当判断结果为是，则获取所述重心点并保存；判断连续成功获取所述重心点的次数是否超过预设次数阈值，当判断结果为是，则根据连续成功获取的多个所述重心点的坐标判断所述人手的运动方向，相应地，本发明专利技术实施例还提供了一种手势识别的装置，根据本发明专利技术实施例提供的技术方案，可以快速判断人手的运动方向，抗干扰性强，识别精度高，在人手快速运动时也可以使精确识别人手的运动方向。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术实施例涉及手势识别
，尤其涉及一种手势识别方法及装置。
技术介绍
随着社会的计算机化的发展，计算机在现代社会中的影响越来越大，人与计算机的交互方式也不仅仅局限于只是通过鼠标键盘，基于手势识别的人机交互方式在慢慢被人们所熟知并普遍应用，手势识别的交互方式直观性使得人机交互的过程变得更灵活、更直接、更方便。然而，在目前手势识别的技术中，按照是否识别手的运动状态来区分，可以分为静态手势识别和动态手势识别，静态手势识别仅需根据单帧图像识别出静态手势，动态手势识别则需要根据多帧图像识别动态手势。但是，现有技术中的动态手势识别方法一般要求人手的运动速度不能太快，在人手运动过快的情况下，手势识别率低，很难识别出动态手势。因此，一种新的手势识别方法及装置亟待提出。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种手势识别方法及装置，用以解决现有技术中人手的运动速度过快，使得识别率低的技术缺陷。本专利提出的方法可以快速判断手的水平和竖直运动方向，而且抗干扰性强，即使在手运动速度很快时，也可以实现对手势的识别。本专利技术实施例提供一种手势识别方法，包括如下步骤：获取一帧图像，计算所述图像中所述人手的重心点；计算本次所述重心点与上一次保存的重心点之间的距离，判断所述距离是否大于预设距离阈值，当判断结果为是，则获取所述重心点并保存；判断连续成功获取所述重心点的次数是否超过预设次数阈值，当判断结果为是，则根据连续成功获取的多个所述重心点的坐标判断所述人手的运动方向。相应地，本专利技术实施例提供一种手势识别装置，包括：获取模块，用于获取一帧图像，计算所述图像中所述人手的重心点；保存模块，用于计算本次所述重心点与上一次保存的重心点之间的距离，判断所述距离是否大于预设距离阈值，当判断结果为是，则获取所述重心点并保存；判断模块，用于判断连续成功获取所述重心点的次数是否超过预设次数阈值，当判断结果为是，则根据连续成功获取的多个所述重心点的坐标判断所述人手的运动方向。本专利技术实施例提供的手势识别方法及装置，通过人手的重心点的坐标判断人手的运动方向，改变了现有技术中人手运动过快，识别率低的技术缺陷，可以快速判断人手的运动方向，抗干扰性强，识别精度高，在人手快速运动时也可以使精确识别人手的运动方向，实现对手势的识别。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例中手势识别方法流程图；图2为本专利技术实施例中图像坐标系下的x轴和y轴示意图；图3为本专利技术实施例中基于最小二乘法的拟合直线的示意图；图4为本专利技术实施例中图像坐标系下投影向量与x轴向量转角的示意图；图5为本专利技术实施例中手势识别方法的应用流程示意图；图6为本专利技术实施例中手势识别装置实施例结构示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在目前手势识别的技术中，按照是否识别手的运动状态来区分，可以分为静态手势识别和动态手势识别，静态手势识别仅需根据单帧图像识别出静态手势，动态手势识别则需要根据多帧图像识别动态手势。但是，现有技术中的动态手势识别方法一般要求人手的运动速度不能太快，在人手运动过快的情况下，手势识别率低，很难识别出动态手势。人们受到人手运动速度的局限，体验不佳，如果能够在人手快速移动的情况下，也能很准确地识别到手势，识别出人手的运动方向，将大大提高用户的体验。为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合附图及具体实施例，对本专利技术作进一步地详细说明。实施例一图1为本专利技术实施例中手势识别方法流程图，结合图1，本专利技术实施例1、一种手势识别方法，包括如下步骤：步骤S101：获取一帧图像，计算图像中人手的重心点；获取多帧图像中的一帧图像，检测获取的图像中是否存在人手，检测人手的方式可以采用图像分割的方法进行检测，或者，通过图像中的像素点的像素值进行检测，检测人手获取的图像是一幅二值图像，其中人手的区域的像素值为255，其余区域的像素值为0，通过逐个扫描图像中的像素点，获取每个像素点的像素值，判断像素值中是否包含人手区域像素值，当判断像素值中包含人手像素值，则图像中存在人手，执行步骤S102，若图像中不存在人手，则重新获取另一帧图像，重新检测获取的图像中是否存在人手。在二值图像中检测出存在人手，计算图像中人手的重心点，优选地，计算图像中人手的重心点，进一步包括：采用如下公式计算重心点： x g = Σ x Σ y i m a g e ( x , y ) * x ]]> y g = Σ x Σ y i m a g e ( x , y ) * y ]]>其中，image(x，y)是重心点的坐标(x,y)处的像素值，xg和yg分别是本次重心点在x轴方向和y轴方向的重心，图2为本专利技术实施例中图像坐标系下的x轴和y轴示意图；步骤S102：计算本次重心点与上一次保存的重心点之间的距离，判断距离是否大于预设距离阈值，当判断结果为是，则获取重心点并保存；通过步骤S101计算得到本次重心点在x轴方向和y轴方向的重心后，计算本次重心点与上一次保存的重心点之间的距离，判断距离是否大于预设距离阈值，计算本次重心点与上一次保存的重心点之间的距离并判断其是否在距离阈值之内，是为了防止人手的运动距离太短，引起误检测，在本专利技术实施例中距离阈值可以为获取的图像的高度的10％，或者其他用户自定义的距离阈值，此处不做具体限定。当本次重心点与上一次保存的重心点之间的距离大于预设距离阈值时，则获取重心点并保存，本次重心点获取成功，执行步骤S103。若本次重心点与上一次保存的重心点之间的距离小于或等于预设距离阈值，则执行步骤S101。步骤S103：判断连续成功获取重心点的次数是否超过预设次数阈值，当判断结果为是，则根据连续成功获取的多个重心点的坐标判断人手的运动方向。通过步骤S102成功获取重心点后，判断连续成功获取重心点的次数是否超过预设次数阈值，判断连续成功得到重心点的次数，是为了保证人手的运动是连续的，距离足够长，减少误检测。连续获取重心点可以通过两种方式实现，优选地，连续成功获取重心点，包括：在连续帧的图像中均成功获得重心点，或在预设周本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种手势识别方法，其特征在于，包括如下步骤：获取一帧图像，计算所述图像中所述人手的重心点；计算本次所述重心点与上一次保存的重心点之间的距离，判断所述距离是否大于预设距离阈值，当判断结果为是，则获取所述重心点并保存；判断连续成功获取所述重心点的次数是否超过预设次数阈值，当判断结果为是，则根据连续成功获取的多个所述重心点的坐标判断所述人手的运动方向。

【技术特征摘要】
1.一种手势识别方法，其特征在于，包括如下步骤：获取一帧图像，计算所述图像中所述人手的重心点；计算本次所述重心点与上一次保存的重心点之间的距离，判断所述距离是否大于预设距离阈值，当判断结果为是，则获取所述重心点并保存；判断连续成功获取所述重心点的次数是否超过预设次数阈值，当判断结果为是，则根据连续成功获取的多个所述重心点的坐标判断所述人手的运动方向。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，计算所述图像中所述人手的重心点，进一步包括：采用如下公式计算所述重心点： x g = Σ x Σ y i m a g e ( x , y ) * x ]]> y g = Σ x Σ y i m a g e ( x , y ) * y ]]>其中，image(x，y)是所述重心点的坐标(x,y)处的像素值，xg和yg分别是所述本次重心点在x轴方向和y轴方向的重心。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，连续成功获取所述重心点，包括：在连续帧的图像中均成功获得所述重心点，或在预设周期内的预设帧的图像中均成功获得所述重心点。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据连续成功获取的多个所述重心点的坐标判断所述人手的运动方向，进一步包括：根据连续成功获取的多个所述重心点的坐标使用最小二乘法拟合一条直线；根据连续成功获取的多个所述重心点的坐标和拟合直线，计算所述重心点的坐标在所述拟合直线上的投影坐标，计算多个所述重心点中第一个所述重心点的投影坐标连接最后一个所述重心点的投影坐标而成的投影向量以及x轴向量；计算所述投影向量相对于X轴向量的转角，根据所述转角判断人手的运
\t动方向。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，计算所述重心点的坐标在所述拟合直线上的投影坐标，进一步包括：采用如下公式计算所述重心点在所述拟合直线上的投影坐标： Ax t + By t + C = 0 ( x t - x 0 , y t - y 0 ) · ( B , - A ) = 0 ]]>其中，(x0，y0)为已知所述重心点的坐标，Ax+By+C＝0为所述拟合直线的方程，(xt，yt)为所述重心点在所述拟合直线上的投影坐标；计算所述投影向量相对于X轴向量的转角，进一步包括：采用如下公式计算所述投影向量相对于X轴向量的转角： | θ | = arccos V h · V x | V h | * | V x | ]]>其中，θ为所述投影向量相对于X轴向量的转角，Vh为多个所述重心点中第一个所述重心点的投影坐标连接最后一个所述重心点的投影坐标而成的投影向量，所述投影向量的坐标为(xh，yh)，Vx为x轴的向量；采用如下公式计算z的值：z＝xh-yh其中，z为三维空间中的Vh×Vx的分量，如果z大于零，则θ为正，反之θ为负；在图像坐标系下，所述投影向量相对X轴逆时针旋转，则θ为负值，顺时针旋转，则θ为正值；根据所述转角判断人手的运动方向，进一步包括：...

【专利技术属性】
技术研发人员：李艳杰，
申请(专利权)人：乐视致新电子科技天津有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12