手势识别方法、手势识别模块及手势识别系统技术方案

技术编号:23400568 阅读:162 留言:0更新日期:2020-02-22 12:46
本公开涉及一种手势识别方法、手势识别模块及手势识别系统。手势识别方法包含:对一影像进行一二值化处理,以取得一二值化影像,其中该二值化影像包括多个前景像素以及多个背景像素;判断该二值化影像中该多个前景像素是否包围至少一第一背景像素;以及当该多个前景像素包围该第一背景像素时,判断一手势符合一预设手势。

Gesture recognition method, gesture recognition module and gesture recognition system

【技术实现步骤摘要】
手势识别方法、手势识别模块及手势识别系统
本专利技术涉及一种手势识别方法、手势识别模块及手势识别系统,特别涉及一种可判断手指捏取动作的手势识别方法、手势识别模块及手势识别系统。
技术介绍
手势识别技术可提供良好的人机互动性,并提高操作便利性,已受到业界广泛的重视。目前能够识别手势的镜头可区分为远距离镜头与近距离镜头两种,远距离镜头可设置于使用者前方而与使用者面对面,如设置于电视或游戏机,而近距离镜头可设置于使用者身上的穿戴装置。两种距离的镜头虽然都可以识别手势,但距离与位置不同,能取得的手势信息与使用习惯当然不同,导致这两种距离会有不同的手势。随着虚拟现实(VirtualReality,VR)装置或增强现实(AugmentedReality,AR)装置的开发,近距离镜头可装设于VR装置或AR装置上。VR装置或AR装置均可利用手势来进行操作,而目前多以特定的手势来取代特定的功能,达到如快捷键一般的效果。举例来说,拇指与食指捏取(Pinch)的手势为使用者很自然就可实现的手势,其可用来指示VR装置或AR装置进行特定操作。然而,现有技术并未发展出可有效识别捏取手势的方法。因此,现有技术实有改善的必要。
技术实现思路
因此,本专利技术提供一种可有效识别捏取手势的手势识别方法、手势识别模块及手势识别系统,以改善现有技术的缺点。本专利技术一实施例公开一种手势识别方法,应用于一手势识别模块,用来判断一手势以对应地操作一电子装置,该手势识别方法包含:提供一取像装置,该取像装置用以感测该手势而产生一影像;对该影像进行一二值化处理,以取得一二值化影像,其中该二值化影像包括多个前景像素以及多个背景像素,该多个前景像素对应一前景像素值,该多个背景像素对应一背景像素值;判断该二值化影像中的该多个前景像素是否包围至少一第一背景像素,其中该第一背景像素为该多个背景像素的其中之一;以及当判断该多个前景像素包围该至少第一背景像素时,判断该手势符合一预设手势。本专利技术另一实施例公开一种手势识别模块,用以操作一电子装置,包含:一取像装置,用以感测一手势而产生一影像;一影像处理单元,对该影像进行一二值化处理,以取得一二值化影像,其中该二值化影像包括多个前景像素以及多个背景像素,该多个前景像素对应一前景像素值,该多个背景像素对应一背景像素值;一判断单元,用来执行以下步骤:判断该二值化影像中的该多个前景像素是否包围至少一第一背景像素,其中该第一背景像素为该多个背景像素的其中之一;以及当判断该多个前景像素包围该至少第一背景像素时,判断该手势符合一预设手势,以对应地操作该电子装置。附图说明图1为本专利技术实施例一手势识别系统的功能方框示意图。图2为图1所示电子装置的外观示意图。图3为本专利技术实施例一流程的示意图。图4为本专利技术一影像的二值化影像的示意图。图5为本专利技术另一影像的二值化影像的示意图。图6为本专利技术实施例一流程的示意图。图7为本专利技术实施例多个外围像素于一二值化影像的示意图。图8为本专利技术实施例一流程的示意图。图9为本专利技术实施例一流程的示意图。图10为本专利技术实施例一流程的示意图。图11为多个扫描顺序的示意图。图12为执行图9所示流程的示意图。图13为执行图9所示流程的示意图。图14为执行图9及图10所示流程的示意图。图15为执行图9及图10所示流程的示意图。符号说明1手势识别系统10手势识别模块11取像装置12电子装置13影像处理单元14发光元件16感光单元18判断单元30、60、80、90、A0流程300~308、600~610、802~806、步骤900~916、A00~A06BN、BN4、BN5、BN12、BN13、二值化影像BN14、BN15IMG影像PX、PXFG、PXBG、PXBG’、PXBG”像素具体实施方式请参考图1及图2,图1为本专利技术实施例一手势识别系统1的功能方框示意图,图2为本专利技术实施例一手势识别模块10设置于一电子装置12的外观示意图,手势识别系统1包括手势识别模块10及电子装置12。手势识别模块10可为电子装置12的一部分而电性耦接于电子装置12的内部元件,或手势识别模块10可为电子装置12的外部附加模块而电性耦接于电子装置12的内部元件,手势识别模块10及电子装置12可形成手势识别系统1。电子装置12举例而言可为一虚拟现实(VirtualReality,VR)、增强现实(AugmentedReality,AR)、或混合实境(MixedReality,MR)等具有运算与显示或输出影像的各种装置,手势识别模块10可设置于电子装置12前方,当使用者穿戴电子装置12时,手势识别模块10可识别使用者的手势,而电子装置12可针对手势识别模块10所识别的手势,进行相关运算或操作。详细来说,手势识别模块10包含一取像装置11、影像处理单元13以及一判断单元18。在本专利技术实施例中,取像装置11以光学方式取得使用者在取像装置11前方的手势影像,取像装置可以包含一发光元件14及一感光单元16。在本专利技术其它实施例中,取像装置11也可以是RGB相机、深度相机或其它可以取得光学影像的光学相机,或者是超音波或雷达装置等任何各种可以取得手势影像的感测装置。发光元件14用来发射一入射光,其可为一不可见光发光元件,如一红外线发光二极管(InfraredLightEmittingDiode,IRLED)。感光单元16用来接收对应于发光元件14的入射光的一反射光,其可包含一镜头以及一感光元件,该感光元件可为不可见光感光元件(如专门用来接收红外线的感光二极管(PhotoDiode))。于本专利技术其它实施例中,感光元件也可以是例如是电荷耦合元件(chargecoupleddevice,CCD)、互补性氧化金属半导体(complementarymetal-oxidesemiconductor,CMOS)元件或其他元件,本专利技术不在此设限。于本专利技术实施例中,感光单元16可根据对应于发光元件14的入射光的反射光(如红外线),产生一影像IMG,其中影像IMG可为一灰阶影像或经影像处理为灰阶影像。影像处理单元13接收影像IMG后进行二值化(binarization)处理以产生二值化影像BG利于区隔可能包含手势的前景以及可能不包含手势的背景,可以软件程序或硬件元件或固件方式实现。如果在本专利技术其它实施例中前述取像装置取得的不是灰阶影像而是RGB影像或其它影像,则影像处理单元13也包含转变为灰阶影像的处理。但本专利技术的影像处理单元13不限于只能处理灰阶影像,尚可包含其它影像处理的方法,例如侵蚀(erosion)或膨胀(dilation)等方法。影像处理单元13在实作上可以独立于判断单元18或是整合于判断单元18中。判断单元18耦接于接收二值化影像BG,并根据二值化影像BG,判断使用者手势是否为一捏取(Pinch)手势本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种手势识别方法,应用于一手势识别模块,用来判断一手势以对应地操作一电子装置,该手势识别方法包含有:/n提供一取像装置,该取像装置用以感测该手势而产生一影像;/n对该影像进行一二值化处理,以取得一二值化影像,其中该二值化影像包括多个前景像素以及多个背景像素,该多个前景像素对应一前景像素值,该多个背景像素对应一背景像素值;/n判断该二值化影像中的该多个前景像素是否包围至少一第一背景像素,其中该第一背景像素为该多个背景像素的其中之一;以及/n当判断该多个前景像素包围该至少一第一背景像素时,判断该手势符合一预设手势以对应地操作该电子装置。/n

【技术特征摘要】
20180810 TW 1071279731.一种手势识别方法,应用于一手势识别模块,用来判断一手势以对应地操作一电子装置,该手势识别方法包含有:
提供一取像装置,该取像装置用以感测该手势而产生一影像;
对该影像进行一二值化处理,以取得一二值化影像,其中该二值化影像包括多个前景像素以及多个背景像素,该多个前景像素对应一前景像素值,该多个背景像素对应一背景像素值;
判断该二值化影像中的该多个前景像素是否包围至少一第一背景像素,其中该第一背景像素为该多个背景像素的其中之一;以及
当判断该多个前景像素包围该至少一第一背景像素时,判断该手势符合一预设手势以对应地操作该电子装置。


2.如权利要求1所述的手势识别方法,其中该预设手势为以下手势其中之一:捏取手势、圆圈手势、正确手势、Okay手势、确认手势、锁定手势、瞄准手势、对焦手势。


3.如权利要求1所述的手势识别方法,其中判断该二值化影像中的该多个前景像素是否包围该至少一第一背景像素的步骤包括:
取得该二值化影像中的多个外围像素;
取得该二值化影像的该多个背景像素中与该多个外围像素直接或间接相连接的多个第二背景像素;
判断该多个背景像素中是否存在除了该多个外围像素以及该多个第二背景像素以外的一第三背景像素;以及
当判断该多个背景像素中存在除了该多个外围像素以及该多个第二背景像素以外的该第三背景像素时,判断该多个前景像素包围该第三背景像素,其中该第三背景像素为该第一背景像素的一部分。


4.如权利要求3所述的手势识别方法,其中取得与该多个外围像素相连接的该多个第二背景像素的步骤还包括:
决定对应于该多个外围像素的多个最外围标签为一第一标签值,且该多个前景像素对应于一空标签;
依照一扫描顺序,逐一判断该二值化影像的多个内部像素的多个内部像素值是否为该背景像素值,并逐一决定对应于该多个内部像素值的多个内部标签,其中于该二值化影像中该多个内部像素不为该多个外围像素:以及
根据该多个内部像素值的该多个内部标签,取得与该多个外围像素相连接的该多个第二背景像素。


5.如权利要求4所述的手势识别方法,其中依照该扫描顺序逐一判断该多个内部像素值是否为该背景像素值并逐一决定对应于该多个内部像素的该多个内部标签的步骤还包括:
当依照该扫描顺序判断该二值化影像的一第一内部像素的一第一内部像素值为该背景像素值时,判断与该第一内部像素往前相邻的一第一相邻像素是否具有一第一相邻标签值,其中该第一相邻像素于该扫描顺序中先于该第一内部像素,该第一相邻标签值不为该空标签;以及
当判断该第一相邻像素具有该第一相邻标签值时,决定对应于该第一内部像素的一第一内部标签为该第一相邻标签值。


6.如权利要求5所述的手势识别方法,其中依照该扫描顺序逐一判断该多个内部像素值是否为该背景像素值并逐一决定对应于该多个内部像素的该多个内部标签的步骤还包括:
当该第一相邻像素具有该空标签时,判断与该第一内部像素往前任一与其相邻的一第二相邻像素是否具有一第二相邻标签值,其中该第二相邻像素于该扫描顺序中先于该第一内部像素,该第一相邻像素及该第二相邻像素分别于一第一方向及一第二方向直接相邻于该第一内部像素,该第一方向与该第二方向垂直,该第二相邻标签值不为该空标签;以及
当判断该第二相邻像素具有该第二相邻标签值时,决定该第一内部标签为该第二相邻标签值。


7.如权利要求6所述的手势识别方法,其中依照该扫描顺序逐一判断该多个内部像素值是否为该背景像素值并逐一决定对应于该多个内部像素的该多个内部标签的步骤还包括:
当判断该第一相邻像素及该第二相邻像素皆具有该空标签时,决定该第一内部标签为一第二标签值。


8.如权利要求7所述的手势识别方法,其中根据该多个内部像素值的该多个内部标签,取得与该多个外围像素相连接的该多个第二背景像素的步骤还包括:
判断该二值化影像的一内部背景像素是否与该多个外围像素相连接,其中该内部背景像素与该多个外围像素相连接代表该内部背景像素与该多个外围像素直接相邻或该内部背景像素通过其他内部背景像素与该多个外围像素间接相邻,该内部背景像素为一内部像素且为一背景像素;以及
当判断该内部背景像素与该多个外围像素相连接时,决定对应于该内部背景像素的一内部背景标签为该第一标签值。


9.如权利要求8所述的手势识别方法,其中取得该多个背景像素中与该多个外围像素相连接的该多个第二背景像素的步骤还包括:
取得该多个背景像素中与该多个外围像素相连接的该多个第二背景像素为该多个内部像素中所有具有该第一标签值的多个内部背景像素。


10.如权利要求8所述的手势识别方法,其中判断该多个背景像素中是否存在除了该多个外围像素以及该多个第二背景像素以外的该第三背景像素的步骤还包括:
判断该多个内部像素中是否存在具有非该第一标签值的一第一内部背景像素;以及
当判断该多个内部像素中存在具有非该第一标签值的该第一内部背景像素时,判断该多个背景像素中存在有除了该多个外围像素以及该多个第二背景像素以外的该第三背景像素,其中该第三背景像素为具有该第二标签值的该第一内部背景像素。


11.一种手势识别模块,用以操作一电子装置,包含有:
一取像装置,用以感测一手势而产生一影像;
一影像处理单元,对该影像进行一二值化处理,以取得一二值化影像,其中该二值化影像包括多个前景像素以及多个背景像素,该多个前景像素对应一前景像素值,该多个背景像素对应一背景像素值;
一判断单元,用来执行以下步骤:
判断该二值化影像中该多个前景像素是否包围至少一第一背景像素,其中该第一背景像素为该多个背景像素的其中之一;以及
当判断该多个前景像素包围该至少一第一背景像素时,判断该手势符合一预设手势,以对应地操作该电子装置。


12.如权利要求11所述的手势识别模块,其中该取像装置包含有:
一发光元件,用来发射一入射光...

【专利技术属性】
技术研发人员:谢佳达朱庭锋吕帼闲邱志豪
申请(专利权)人:纬创资通股份有限公司
类型:发明
国别省市:中国台湾;71

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