【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及桌面交互一体机，特别涉及一种桌面vr交互一体机的单目识别方法及系统。
技术介绍
1、为了增强桌面交互一体机虚实结合的沉浸感，使使用户有个更好的体验，人机交互模块必不可少，特别是手的3d姿态在vr/ar/mr场景中的高精度实时还原是影响用户在vr/ar/mr场景中的体验沉浸感的关键因素。
2、目前，在桌面交互一体机上，需要再额外增加手势识别追踪器，传统方法为额外再单独添加2个红外双目相机，或者深度相机来实现手指追踪，但是在桌面交互一体机领域，会存在以下问题：1、增加了额外的成本及功耗；2、算法复杂。
技术实现思路
1、现有的桌面vr交互一体机的在进行手势识别时，采用双目相机，导致成本以及功耗高，算法复杂。
2、针对上述问题，提出一种桌面vr交互一体机的单目识别方法及系统来解决上述问题。
3、第一方面，一种桌面vr交互一体机的单目识别方法，包括：
4、步骤100、利用设置在所述桌面vr交互一体机的单目相机采集获取第一手势图像；
5、步骤200、获取所述第一手势图像的第一二值图像，并对所述第一二值图像进行干扰抑制处理，获取第二手势图像；
6、步骤300、遍历所述第二手势图像的所有像素，利用最大面积法提取最终手势轮廓并利用最小外接矩形法获取所述最终手势轮廓的位置；
7、步骤400、利用最大凹陷度方法获取所述最终手势轮廓伸出的手指数及方向；
8、步骤500、根据所述最终手势轮廓、所述
9、结合本专利技术第一方面所述的桌面vr交互一体机的单目识别方法，第一种可能的实施方式中，所述步骤200包括：
10、步骤210、使用hsv颜色空间，计算所述第一手势图像每个像素的色度、饱和度及亮度；
11、步骤220、根据设定的所述色度、饱和度及亮度的范围，对所述第一手势图像进行二值化处理，获取所述第一二值图像。
12、结合本专利技术第一方面第一种可能的实施方式，第二种可能的实施方式中，所述步骤200还包括：
13、步骤230、对所述第一二值图像进行中值滤波以及形态学运算，以去除噪声干扰；
14、步骤240、对去除噪声干扰后的二值图像进行空洞填充以及边缘平滑处理，获取所述第二手势图像。
15、结合本专利技术第一方面第二种可能的实施方式，第三种可能的实施方式中，所述步骤300包括：
16、步骤310、从所述第二手势图像的左上角开始，从左至右、从上至下的顺序扫描每个像素；
17、步骤320、若像素值为1，将其作为手势轮廓的起始点并加入轮廓的点集，同时将其标记为已访问；
18、步骤330、从所述起始点开始，按照顺时针的方向，遍历其邻域中的所有像素，直到回到所述起始点，获取一个手势轮廓；
19、步骤340、重复步骤310-330、扫描剩余的图像像素，获取所有可能的手势轮廓。
20、结合本专利技术第一方面第三种可能的实施方式，第四种可能的实施方式中，所述步骤300还包括：
21、步骤350、计算所有可能的手势轮廓的面积；
22、步骤360、将面积最大的手势轮廓作为最终手势轮廓。
23、结合本专利技术第一方面第四种可能的实施方式，第五种可能的实施方式中，所述步骤400包括：
24、步骤410、计算所述最终手势轮廓的最小凸边形，获取所述最小凸边形的点集；
25、步骤420、计算所述最小凸边形的点集的凹陷度，将凹陷度最大的点作为指尖；
26、步骤430、计算所述指尖到手掌心的向量，得到手指的方向集合。
27、第二方面，一种桌面vr交互一体机的单目识别系统，采用第一方面所述的方法，包括单目相机、第一获取单元、第二获取单元、第三获取单元、识别单元以及控制单元；
28、所述单目相机、第一获取单元、第二获取单元、第三获取单元、识别单元分别与所述控制单元电连接；
29、所述单目相机用于采集获取第一手势图像；
30、所述第一获取单元用于根据第一手势图像获取第一二值图像，并对所述第一二值图像进行干扰抑制处理，获取第二手势图像；
31、所述第二获取单元用于遍历所述第二手势图像的所有像素，利用最大面积法提取最终手势轮廓并利用最小外接矩形法获取所述最终手势轮廓的位置；
32、所述第三获取单元用于利用最大凹陷度方法获取所述最终手势轮廓伸出的手指数及方向；
33、所述识别单元用于根据所述最终手势轮廓、所述手指数及方向，识别出用户的操作手势，并将所述操作手势映射为控制指令，对所述桌面vr交互一体机的三维物体进行操作。
34、结合本专利技术第二方面所述的桌面vr交互一体机的单目识别系统，第一种可能的实施方式中，所述第二获取单元还用于：
35、从所述第二手势图像的左上角开始，从左至右、从上至下的顺序扫描每个像素，若像素值为1，将其作为手势轮廓的起始点并加入轮廓的点集，同时将其标记为已访问，从所述起始点开始，按照顺时针的方向，遍历其邻域中的所有像素，直到回到所述起始点，获取一个手势轮廓，并以此扫描剩余的图像像素，获取所有可能的手势轮廓。
36、结合本专利技术第二方面所述的桌面vr交互一体机的单目识别系统，第二种可能的实施方式中，所述第三获取单元还用于：
37、计算所述最终手势轮廓的最小凸边形，获取所述最小凸边形的点集；计算所述最小凸边形的点集的凹陷度，将凹陷度最大的点作为指尖；计算所述指尖到手掌心的向量，得到手指的方向集合。
38、实施本专利技术所述的一种桌面vr交互一体机的单目识别方法及系统，通过利用设置在桌面vr交互一体机的单目相机采集获取手势图像，进行二值化处理后利用最大面积法提取最终手势轮廓并利用最小外接矩形法获取最终手势轮廓的位置，利用最大凹陷度方法获取最终手势轮廓伸出的手指数及方向，识别出用户的操作手势，解决了采用双目相机，导致成本以及功耗高，算法复杂的问题。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种桌面VR交互一体机的单目识别方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的桌面VR交互一体机的单目识别方法，其特征在于，所述步骤200包括：
3.根据权利要求2所述的桌面VR交互一体机的单目识别方法，其特征在于，所述步骤200还包括：
4.根据权利要求3所述的桌面VR交互一体机的单目识别方法，其特征在于，所述步骤300包括：
5.根据权利要求4所述的桌面VR交互一体机的单目识别方法，其特征在于，所述步骤300还包括：
6.根据权利要求5所述的桌面VR交互一体机的单目识别方法，其特征在于，所述步骤400包括：
7.一种桌面VR交互一体机的单目识别系统，采用权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，包括单目相机、第一获取单元、第二获取单元、第三获取单元、识别单元以及控制单元；
8.根据权利要求7所述的桌面VR交互一体机的单目识别系统，其特征在于，所述第二获取单元还用于：
9.根据权利要求7所述的桌面VR交互一体机的单目识别系统，其特征在于，所述第三获取单元还用于：
【技术特征摘要】
1.一种桌面vr交互一体机的单目识别方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的桌面vr交互一体机的单目识别方法，其特征在于，所述步骤200包括：
3.根据权利要求2所述的桌面vr交互一体机的单目识别方法，其特征在于，所述步骤200还包括：
4.根据权利要求3所述的桌面vr交互一体机的单目识别方法，其特征在于，所述步骤300包括：
5.根据权利要求4所述的桌面vr交互一体机的单目识别方法，其特征在于，所述步骤300还包括：
【专利技术属性】
技术研发人员：王凯，马朝威，刘飞，
申请(专利权)人：深圳未来立体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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