一种基于动态手势坐标映射的人机交互方法技术

本申请公开了一种基于动态手势坐标映射的人机交互方法，包括：将手部的一定点作为原点建立动态坐标系，并将动态坐标系进行区域划分；将区域划分后的单元映射到用于人机交互的图形界面单元；若手部发生移动，则将手部映射到所述图形界面单元，以移动后的所述定点位置为原点更新动态坐标系。本申请通过将动态坐标系进行区域划分，避免了用户进行标定操作，其复杂度也相比传统的交互方式低，能适应大部分交互场景。

A human-computer interaction method based on dynamic gesture coordinate mapping

【技术实现步骤摘要】
一种基于动态手势坐标映射的人机交互方法
本申请涉及人机交互
，尤其涉及一种基于动态手势坐标映射的人机交互方法。
技术介绍
人手追踪与手势识别系统用来实现人与计算机之间的互动。手势可以用来控制机器或向机器传递信息。这种识别系统属于人机交互领域(人-计算机交互(HCI)或人-机器交互(HMI)。实现人机交互的一种方法是基于手套的传感器，使用连接在手套上的能将手指弯曲度转换为电信号的机械或光学传感器去测定手的姿态。这个方式精度高，但对使用者来说并不自然，它需要使用者穿戴特殊的有线手套，并要对其进行校准与调整。另一种方法是更为自然的基于视觉的传感，使用相机去捕捉手势。手势可以是静态的(一个姿态)或动态的(一个姿态序列)。自然手势获取视觉系统既可以使用一个或多个彩色(RGB)相机，一个或多个深度照相机，或是两者的结合(RGB-D)。针对RGB或者RGB-D的方式进行的手势交互，和触摸式交互不同，摄像机的视野在没有回显视频的时候是不可见的，并且摄像机的视野和屏幕显示的尺寸也是不匹配的，人的手活动范围也不一定能覆盖整个摄像机的可见区域，而且人还会发生移动。因此使用这种方式进行界面交互的时候就存在一定的难度。最常见的解决方法就是对手的位置进行标定，比如让用户摸下左上角，再到左下角等等，然后建立映射关系。这种方法的缺点是用户一旦发生移动就会出现无法操作的情况，而且标定过程也非常麻烦用户需要有学习成本。另外一个解决方法就是，改变交互的界面来适应这些局限性，比如限定只能在中间进行操作，这个方法的缺点是操作方式和传统的方式完全不同，需要全新的学习成本，另外所有的应用全部要重新设计，复杂度也很高，不容易普及。
技术实现思路
本申请实施例提供了一种基于动态手势坐标映射的人机交互方法，使得用户无需标定就可以直接操作，并能适应大部分传统的交互。有鉴于此，本申请第一方面提供了一种基于动态手势坐标映射的人机交互方法，所述方法包括：将手部的一定点作为原点建立动态坐标系，并将动态坐标系进行区域划分；将区域划分后的单元映射到用于人机交互的图形界面单元；若手部发生移动，则将手部映射到所述图形界面单元，以移动后的所述定点位置为原点更新动态坐标系。优选地，在将手部的一定点作为原点建立动态坐标系之前还包括:采集包含手部的图像，根据所述图像跟踪手部，并提取手部的感兴趣区域。优选地，在采集包含手部的图像，根据所述图像跟踪手部，并提取手部的感兴趣区域之后还包括:提取手部外形特征，并判断手部外形特征是否发生变化。优选地，还包括：根据手部外形特征进行手势识别，并根据识别后的手势执行相应界面单元操作。优选地，在所述若手部发生移动，则将手部映射到所述图形界面单元，以移动后的所述定点位置为原点更新动态坐标系之前还包括：计算手的移动量，若所述手的移动量大于预设的阈值，则判断手部发生移动。优选地，所述一定点为手的重心或者中心。优选地，所述将区域划分后的单元映射到用于人机交互的图形界面单元具体为：若采集到的图像为RGB-D图像，图像界面单元为2D界面，则将采集的RGB-D图像进行区域划分后的，去掉RGB-D图像的深度方向，再将得到的图像映射到图像界面单元。优选地，所述将区域划分后的单元映射到用于人机交互的图形界面单元具体为：若采集到的图像为RGB-D图像，图像界面单元为3D界面，则将采集的RGB-D图像进行区域划分后的，再将得到的RGB-D图像映射到图像界面单元。优选地，所述将区域划分后的单元映射到用于人机交互的图形界面单元具体为：将区域划分后的单元以所述一定点为中心进行优先级划分，即越靠近所述一定点的单元优先级越高，按照优先级将划分后的单元映射至图形界面单元。优选地，若采集的图像为RGB-D图像，则将RGB-D图像进行降维处理，具体为：r＝R/(R+G+B)g＝G/(R+G+B)d＝D/max(D)其中，D表示深度图的最大深度，R、G、B表示RGB色彩模式的三个分量。优选地，所述动态坐标系为直角坐标系或者圆柱坐标系。本申请提供了一种基于动态手势坐标映射的人机交互方法，包括将手部的一定点作为原点建立动态坐标系，并将动态坐标系进行区域划分；将区域划分后的单元映射到用于人机交互的图形界面单元；若手部发生移动，则将手部映射到所述图形界面单元，以移动后的所述定点位置为原点更新动态坐标系。从以上技术方案可以看出，本申请通过将动态坐标系进行区域划分，避免了用户进行标定操作，其复杂度也相比传统的交互方式低，能适应大部分交互场景。附图说明图1为本申请一种基于动态手势坐标映射的人机交互方法的一个实施例的方法流程图；图2为本申请一种基于动态手势坐标映射的人机交互方法的另一个实施例的方法流程图；图3为本申请一种基于动态手势坐标映射的人机交互方法中采用RGB-D相机的一个具体实施例的方法流程图；图4为本申请中对3*3*3的3D图像进行区域划分的示意图；图5为为本申请中对3*3*3的2D图像区域划分后的图形界面示意图；图6为本申请中对5*5*5的2D图像进行区域划分的示意图；图7为本申请中5*5*5的2D的图像区域划分后对应的图形界面示意图；图8为本申请采用柱状区域划分后使用坐标表示各区域的示意图；图9为本申请采用柱状区域划分后对应的图形界面的示意图；图10为本申请采用优先级表示划分后单元的优先级示意图。具体实施方式本申请通过将动态坐标系进行区域划分，避免了用户进行标定操作，其复杂度也相比传统的交互方式低，能适应大部分交互场景。为了使本
的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。为了便于理解，请参阅图1，图1为本申请一种基于动态手势坐标映射的人机交互方法的一个实施例的方法流程图，如图1所示，图1中包括：101、将手部的一定点作为原点建立动态坐标系，并将动态坐标系进行区域划分。需要说明的是，将手部的一特定点作为原点建立坐标系，其中动态坐标系是指坐标系的原点可以根据手部的移动而移动，从而实时的更新坐标系的位置，并且可以根据初始的坐标系进行区域的划分，将坐标系划分成多个不同的区域。还需要说明的是，坐标系可以根据需要选择采用二维坐标系或者三维坐标系，还可以采用圆柱坐标系或者其他更复杂的坐标系。102、将区域划分后的单元映射到用于人机交互的图形界面单元。需要说明的是，将区域划分后的单元映射到用于人机交互的图形界面单元可以是将二维单元映射到二维的显示器上，以及将三维单元映射到三维显示器上，并且本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于动态手势坐标映射的人机交互方法，其特征在于，包括：/n将手部的一定点作为原点建立动态坐标系，并将动态坐标系进行区域划分；/n将区域划分后的单元映射到用于人机交互的图形界面单元；/n若手部发生移动，则将手部映射到所述图形界面单元，以移动后的所述定点位置为原点更新动态坐标系。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于动态手势坐标映射的人机交互方法，其特征在于，包括：
将手部的一定点作为原点建立动态坐标系，并将动态坐标系进行区域划分；
将区域划分后的单元映射到用于人机交互的图形界面单元；
若手部发生移动，则将手部映射到所述图形界面单元，以移动后的所述定点位置为原点更新动态坐标系。


2.根据权利要求1所述的基于动态手势坐标映射的人机交互方法，其特征在于，在将手部的一定点作为原点建立动态坐标系之前还包括:
采集包含手部的图像，根据所述图像跟踪手部，并提取手部的感兴趣区域。


3.根据权利要求2所述的基于动态手势坐标映射的人机交互方法，其特征在于，在采集包含手部的图像，根据所述图像跟踪手部，并提取手部的感兴趣区域之后还包括:
提取手部外形特征，并判断手部外形特征是否发生变化。


4.根据权利要求3所述的基于动态手势坐标映射的人机交互方法，其特征在于，还包括：
根据手部外形特征进行手势识别，并根据识别后的手势执行相应界面单元操作。


5.根据权利要求1所述的基于动态手势坐标映射的人机交互方法，其特征在于，在所述若手部发生移动，则将手部映射到所述图形界面单元，以移动后的所述定点位置为原点更新动态坐标系之前还包括：
计算手的移动量，若所述手的移动量大于预设的阈值，则判断手部发生移动。


6.根据权利要求1所述的基于动态手势坐标映射的人机交互方法，其特征在于，所述将区域...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈伟，田宜彬，
申请(专利权)人：光沦科技杭州有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33