手势识别方法、装置、电子设备和存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种手势识别方法、装置、电子设备和存储介质。其中，所述方法包括：监测设备对应的目标虚拟手势区域内的手势数据，其中，所述目标虚拟手势区域基于所述设备的部件参数确定；若在目标虚拟手势区域检测到手势数据，则基于检测到所述手势数据的初始帧数据以及结束帧数据中的手势数据的位置，确定所述手势数据的起始位置和终止位置；基于手势数据的起始位置和终止位置，提取手势数据的特征信息，基于所述特征信息，对手势数据进行识别，确定手势数据的手势类别。以实现精确的、快速的识别出手势的类别的效果。

【技术实现步骤摘要】
手势识别方法、装置、电子设备和存储介质
本专利技术实施例涉及手势识别技术，尤其涉及一种手势识别方法、装置、电子设备和存储介质。
技术介绍
随着信息技术的飞速发展，各类智能设备逐渐走入人们的生活。手势动作作为用户的日常动作之一，其动作简短、含义丰富和种类繁多，并且能够在特定的场合传递人类想要表达的信息。因此，手势识别技术成为了新型人机交互方式的热点。在现有的可用于实现手势识别技术的传感器中，雷达传感器因其不受光照变化影响以及不会泄露个人隐私等优势逐渐成为市场的焦点。该技术通过发射电磁波--接收回波的方式，在雷达传感器中解调回波从而获得手势运动过程中的距离、多普勒(Doppler)频移(速度)以及角度等信息，并根据这些信息的差异来区分不同手势。上述方法在识别手势时，没有考虑如何检测手势的起始和终止位置。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种手势识别方法、装置、电子设备和存储介质，以实现精确的、快速的识别出手势的类别的效果。第一方面，本专利技术实施例提供了一种手势识别方法，该方法包括：监测设备对应的目标虚拟手势区域内的手势数据，其中，所述目标虚拟手势区域基于所述设备的部件参数确定；若在目标虚拟手势区域检测到手势数据数据，则基于检测到所述手势数据的初始帧数据以及结束帧数据中的手势数据的位置，确定所述手势数据的起始位置和终止位置；基于手势数据的起始位置和终止位置，提取手势数据的特征信息，基于所述特征信息，对手势数据进行识别，确定手势数据的手势类别。第二方面，本专利技术实施例还提供了一种手势识别装置，该装置包括：手势数据监测模块，用于监测设备对应的目标虚拟手势区域内的手势数据，其中，所述目标虚拟手势区域基于所述设备的部件参数确定；手势位置信息确定模块，用于若在目标虚拟手势区域检测到手势数据，则基于检测到所述手势数据的初始帧数据以及结束帧数据中的手势数据的位置，确定所述手势数据的起始位置和终止位置；手势识别模块，用于基于手势数据的起始位置和终止位置，提取手势数据的特征信息，基于所述特征信息，对手势数据进行识别，确定手势数据的手势类别。第三方面，本专利技术实施例还提供了一种电子设备，该电子设备包括：一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个程序；当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现本专利技术实施例中任一所述的手势识别方法。第四方面，本专利技术实施例还提供了一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行本专利技术实施例中任一所述的手势识别方法。本专利技术实施例的技术方案，通过预先基于设备的部件参数确定目标虚拟手势区域，监测目标虚拟手势区域内的手势数据，若在目标虚拟手势区域检测到手势数据，则基于检测到手势数据的初始帧数据以及结束帧数据中的手势数据的位置，确定手势数据的起始位置和终止位置，这样可确定在目标虚拟手势区域内是否具有手势数据，并根据手势数据的起始帧数据和结束帧数据，确定手势的起始位置和终止位置。基于手势数据的起始位置和终止位置，提取手势数据的特征信息，基于特征信息，对手势数据进行识别，确定手势数据的手势类别，这样可快速、精确的识别出手势数据的手势类别。附图说明图1是本专利技术实施例一中的手势识别方法的流程图；图2是本专利技术实施例一中的实现手势识别方法的系统架构示意图；图3是本专利技术实施例一中的设计的目标虚拟手势区域示意图；图4是本专利技术实施例一中的设置的空域滤波器的示意图；图5是本专利技术实施例二中的手势识别方法的流程图；图6是本专利技术实施例二中的目标虚拟手势区域内的回波信号的统计结果与分布拟合结果示意图；图7是本专利技术实施例二中的手势识别方法的流程示意图；图8是本专利技术实施例二中的手势检测的准确率与虚警率的结果示意图；图9是本专利技术实施例三中的手势识别装置的结构示意图；图10是本专利技术实施例四中的一种电子设备的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。实施例一图1为本专利技术实施例一提供的手势识别方法的流程图，本实施例可适用于对手势的类别进行识别情况，该方法可以由手势识别装置来执行，该手势识别装置可以由软件和/或硬件来实现，该手势识别装置可以配置在电子计算设备上，具体包括如下步骤：S110、监测设备对应的目标虚拟手势区域内的手势数据，其中，目标虚拟手势区域基于设备的部件参数确定。示例性的，这里的设备可以是用于采集手势数据的设备。具体的可以是雷达设备，即当用户的手在距离雷达一定的距离运动时，雷达发射的电磁波会被手反射回来，形成回波，这里的回波即为手势数据。在本专利技术实施例中，设备具体的可以是多输入多输出(Multiple-Input-Multiple-Output，MIMO)雷达。在本专利技术实施例中，参考图2所述的实现手势识别方法的系统架构示意图，在MIMO雷达中可以是有毫米波射频模块，该毫米波射频模块主要负责向空间发射电磁波、接收空间中由目标(手)反射回来的电磁波并进行混频等过程。在接收到目标反射回来的电磁波并进行混频后，可将混频后的电磁波发送至AD采集模块中，AD采集模块主要负责将模拟信号转换为数字信号，其会将混频后的回波信号进行AD采样，从而得到回波数据(具体的可以是得到快时间维-慢时间维-天线通道维的雷达回波数据)。AD采集模块将得到的回波数据发送至数字处理模块，数字处理模块主要负责对回波数据进行预处理，并将预处理后的回波数据进行手势起止检测和手势识别，最后输出手势种类(即步骤S120-S130的过程)。在本专利技术实施例中，数字处理模块对接收的回波数据进行预处理，主要是进行距离像生成和静态杂波抑制。该流程为：对收集到的每帧雷达回波数据的快时间维进行傅里叶变换(FastFourierTransform，FFT)以生成距离像，再利用一个一阶递归滤波器对每帧距离像进行杂波抑制，以降低静态杂波，例如墙体、桌子和椅子等的干扰。在本专利技术实施例中，监测设备对应的目标虚拟手势区域内的手势数据之前，首先要建立一个目标虚拟手势区域，这里的目标虚拟手势区域可以是构建的一个虚拟的可容纳用户的双手的区域。在本专利技术实施例中，考虑到空间中可能存在的一些动态杂波，如人体偶然性动作(例如人体轻微晃动或者手轻微晃动)的干扰会影响手势起始和终止的判断，而且手势的活动区域与雷达的辐射空间相比较小，因此在本专利技术实施例中可以设计一个类似键盘或鼠标的虚拟区域(或者也可以称之为手势桌面)，即目标虚拟手势区域。在本专利技术实施例中，手势桌面具有一定的区间范围。具体的区间范围可以是：可选的，所述目标虚拟手势区域为与所述设备的距离满足大于第一高度、小于第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种手势识别方法，其特征在于，包括：/n监测设备对应的目标虚拟手势区域内的手势数据，其中，所述目标虚拟手势区域基于所述设备的部件参数确定；/n若在目标虚拟手势区域检测到手势数据，则基于检测到所述手势数据的初始帧数据以及结束帧数据中的手势数据的位置，确定所述手势数据的起始位置和终止位置；/n基于手势数据的起始位置和终止位置，提取手势数据的特征信息，基于所述特征信息，对手势数据进行识别，确定手势数据的手势类别。/n

【技术特征摘要】
1.一种手势识别方法，其特征在于，包括：
监测设备对应的目标虚拟手势区域内的手势数据，其中，所述目标虚拟手势区域基于所述设备的部件参数确定；
若在目标虚拟手势区域检测到手势数据，则基于检测到所述手势数据的初始帧数据以及结束帧数据中的手势数据的位置，确定所述手势数据的起始位置和终止位置；
基于手势数据的起始位置和终止位置，提取手势数据的特征信息，基于所述特征信息，对手势数据进行识别，确定手势数据的手势类别。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标虚拟手势区域为与所述设备的距离满足大于第一高度、小于第二高度，且在预设角度范围内的空间区域，其中，所述第二高度大于所述第一高度；
其中，所述目标虚拟手势区域的第一高度基于所述设备中雷达发射机的能量泄露范围确定；
所述目标虚拟手势区域的第二高度基于所述雷达接收机接收的回波信号的预设信噪比确定；
所述目标虚拟手势区域的角度范围基于设备接收各角度回波信号的回波强度以及目标回波强度指标确定。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述监测设备对应的目标虚拟手势区域内的手势数据，包括：
基于对数-高斯检测方式监测所述目标虚拟手势区域内的手势数据。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于对数-高斯检测方式监测所述目标虚拟手势区域内的手势数据，包括：
基于所述目标虚拟手势区域外的各距离单元的回波信号所对应的第一输出值，确定参考均值和参考标准差；
获取所述目标虚拟手势区域内的各距离单元的各帧回波信号所对应的第二最大输出值；
基于所述第二最大输出值，所述参考均值和所述参考标准差，确定各帧回波信号的目标值；
若所述目标值大于预设阈值，则确定在所述目标虚拟手势区域内检测到手势数据。


5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述目标虚拟手势区域外的各距离单元的回波信号所对应的第一输出值，确定参考均值和参考标准差，包括：
提取所述目标虚拟手势区域外的各距...

【专利技术属性】
技术研发人员：阳召成，郑鑫博，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：发明
国别省市：广东;44