物体端点定位方法及应用的系统技术方案

一种物体端点定位方法，用以定位一物体的两肢体的末端位置。于此方法中，对所取得的原始影像进行前景处理以取得一前景影像。前景影像对应至原始影像中的物体轮廓。依据前景影像取得多个转折点，其联机形成相近于物体轮廓的多边形曲线。依照各转折点的夹角将其分类为凸点或凹点，并选出多个被选凸点及多个被选凹点。选择被选凸点的其二作为两暂定端点。所选出的两暂定端点及位于两暂定端点之间的一个被选凹点的联机形成与原始影像中的物体的两肢体对应的三角形。依据两暂定端点决定两定位端点，来定位物体的两肢体的末端位置。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关于一种物体端点定位方法及应用的系统，且特别是有关于一种用以定位物体的两肢体的末端位置的物体端点定位方法及应用的系统。
技术介绍
人机互动接口为一种能让人与计算机进行互动的接口 。 一般而言，人机互动接口 通常包括键盘、鼠标、或触碰式面板。于此种接口中，人称为使用者。使用者通过人机互动 接口 ，便能达到控制计算机、或与计算机互动的目的。 在美国专利第5， 524， 637号所公开的专利中，提出一种可量测生理运作的互动系 统(interactive system for measuring physiologicalexertion，，)，是将一力口速度传感 器(accelerometer)配戴于使用者的双脚上，并令使用者站立于一压力感测板(pressure sensor)上，以判断出使用者双脚的施力大小、与双脚的移动加速度。如此，使用者便能通过 双脚的施力与移动速度，来与互动系统进行互动。 再者，近年来，亦有研究人员利用影像处理技术，来增加使用者与计算机之间的互 动性。在美国专利第6， 308， 565号所公开的专利中，提出一种于多维空间中追踪及评价 动作技會g的系统及方法(system and methodfor tracking and assessing movement skills in multidimensionalspace)，是将主动或被动式的标识(marker)黏贴于使用者 的双脚上，并利用影像处理的方式来侦测标识的移动量，来判断出使用者的双脚于空间中 的坐标位置及移动状态。如此，使用者便能通过双脚的移动方式，来与互动系统进行互动。 虽然已经有多种人机互动接口被提出来，然而，于上述实施方式中，若要让人机互 动接口能判断出使用者的双脚的末端位置，则必须令使用者配戴特殊装置或服装(如上述 的加速度传感器、及标志)。如此，将会造成使用者的不方便，且还可能会降低使用者的使用 意愿。因此，如何定位使用者的双脚的末端位置，且不会造成使用者的不方便，仍然为业界 所致力的课题之一。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种物体端点定位方法及应用的系统，能定位一物体的两 肢体的末端位置。此物体的两肢体可为人体的双脚或两手指。通过此物体端点定位方法及 应用其置，使用者不需配戴特殊装置或服装。如此，将能提高使用者的使用方便性。 为实现上述目的，根据本专利技术的第一方面，提出一种物体端点定位方法，用以定位 一物体的两肢体的末端位置。此方法包括下列步骤。首先，取得一原始影像，原始影像具有 对应于物体的影像信息。接着，对原始影像进行前景处理以取得一前景影像。前景影像对 应至物体的轮廓。然后，依据前景影像取得多个转折点，转折点的联机可形成与原始影像中 物体的轮廓实质上相近的一多边形曲线。之后，依照各转折点及对应的相邻的两个转折点 所形成的夹角，以从此些转折点决定出多个凸点及属个凹点，并沿一预定方向选出多个被 选凸点及多个被选凹点。再来，选择此些被选凸点的其二作为两暂定端点，所选出的两暂定端点及位于两暂定端点之间的一个被选凹点的联机形成与原始影像中的物体的两肢体对 应的一三角形。最后，依据两暂定端点决定两定位端点，来定位物体的两肢体的末端位置。 根据本专利技术的第二方面，提出一种物体端点定位系统，用以定位一物体的两肢体 的末端位置。此系统包括一撷取单元、一处理单元、一匹配单元、及一定位单元。撷取单元 用以取得一原始影像，此原始影像具有对应于物体的影像信息。处理单元用以对该原始影 像进行前景处理以取得一前景影像，前景影像对应至物体的轮廓。处理单元另用以依据前 景影像取得多个转折点，此些转折点的联机可形成与原始影像中的物体的轮廓实质上相近 的一多边形曲线。处理单元用以依照各转折点及对应的相邻的两个转折点所形成的夹角， 以从此些转折点决定出多个凸点及多个凹点，并沿一预定方向选出多个被选凸点及多个被 选凹点。匹配单元用以选择此些被选凸点的其二作为两暂定端点，所选出的两暂定端点及 位于两暂定端点之间的一个被选凹点的联机系形成与原始影像中的物体的两肢体对应的 一三角形。定位单元用以依据两暂定端点决定两定位端点，来定位物体的两肢体的末端位 置。附图说明 图1绘示为本专利技术一实施例的物体端点定位方法的流程图。 图2绘示为应用图1的物体端点定位方法的物体端点定位系统的方块图。 图3 7分别绘示为物体端点定位系统于执行物体端点定位方法时所产生的多种影像的一例。 附图中主要组件符号说明 200物体端点定位系统；210撷取单元；220处理单元；230匹配单元；240定位单 元；250追踪单元；al a4被选凸点；bl、b2被选凹点；cl cn转折点；D1预定方向；F2轮 廓；F3多边形曲线；Iml原始影像；lm2前景影像；Px、Py定位端点；S110 S160流程步骤；tl、t2暂定端点；tl'、t2'追踪端点。具体实施例方式为让本专利技术的上述内容能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图作详细 说明。 请参照图1，其绘示为本专利技术一实施例的物体端点定位方法的流程图。此方法用以 定位一物体的两肢体的末端位置。此方法包括下列步骤。 首先，如步骤S110所示，取得一原始影像，其具有对应于此物体的影像信息。接 着，如步骤S120所示，对此原始影像进行前景处理，以取得一前景影像。此前景影像对应至 此物体的轮廓。 然后，于步骤S130中，依据此前景影像取得多个转折点。此些转折点的联机可形 成与此原始影像中的此物体的轮廓实质上相近的一多边形曲线。之后，于步骤S140中，依 照各此转折点及对应的相邻的两个转折点所形成的夹角，以从此些转折点决定出多个凸点 及多个凹点，并沿一预定方向选出多个被选凸点及多个被选凹点。 接着，于步骤S150中，选择此些被选凸点的其二作为两暂定端点。所选出的此两 暂定端点及位于此两暂定端点之间的一个被选凹点的联机形成与此原始影像中的此物体6的此两肢体对应的一三角形。最后，于步骤S160中，依据此两暂定端点决定两定位端点，来 定位此物体的此两肢体的末端位置。 以应用图1的物体端点定位方法的一物体端点定位系统为例详细说明如下。请同 时参照图2、及图3 7。图2绘示为应用图1的物体端点定位方法的物体端点定位系统 200的方块图。图3 7绘示为物体端点定位系统200于执行物体端点定位方法时所产生 的多种影像的一例。 物体端点定位系统200能定位人体双脚F的末端位置Ft，如图3所示。物体端点 定位系统200包括一撷取单元210、一处理单元220、一匹配单元230、一定位单元240、及一 追踪单元250。 撷取单元210用以取得一原始影像Iml。如图3所示，此原始影像Iml是具有对应 于人体双脚F的影像信息。 处理单元220用以对原始影像Iml进行前景处理，以取得一前景影像。处理单元 220对此原始影像Iml进行前景处理时，例如对对此原始影像Iml进行边缘侦测。如此，处 理单元220会取得具有原始影像Iml的边缘信息的前景影像Im2，而此前景影像Im2将会具 有双脚的轮廓F2，如图4所示。 在对原始影像Iml进行前景处理时，所取得的前景影像Im2通常会包含场景对象 的轮廓，如双脚的轮廓F2与其它对象的轮廓A及B。因此，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种物体端点定位方法，用以定位一物体的两肢体的末端位置，该方法包括：取得一原始影像，此原始影像具有对应于该物体的影像信息；对该原始影像进行前景处理，以取得一前景影像，该前景影像对应至该物体的轮廓；依据该前景影像，取得复数个转折点，该些转折点的联机可形成与该原始影像中的该物体的轮廓实质上相近的一多边形曲线；依照各该转折点及对应的相邻的两个转折点所形成的夹角，以从该些转折点决定出复数个凸点及复数个凹点，并沿一预定方向选出复数个被选凸点及复数个被选凹点；选择该些被选凸点的其二作为两暂定端点，所选出的该两暂定端点及位于该两暂定端点之间的一个被选凹点的联机形成与该原始影像中的该物体的该两肢体对应的一三角形；以及依据该两暂定端点决定两定位端点，来定位该物体的该两肢体的末端位置。

【技术特征摘要】
一种物体端点定位方法，用以定位一物体的两肢体的末端位置，该方法包括取得一原始影像，此原始影像具有对应于该物体的影像信息；对该原始影像进行前景处理，以取得一前景影像，该前景影像对应至该物体的轮廓；依据该前景影像，取得复数个转折点，该些转折点的联机可形成与该原始影像中的该物体的轮廓实质上相近的一多边形曲线；依照各该转折点及对应的相邻的两个转折点所形成的夹角，以从该些转折点决定出复数个凸点及复数个凹点，并沿一预定方向选出复数个被选凸点及复数个被选凹点；选择该些被选凸点的其二作为两暂定端点，所选出的该两暂定端点及位于该两暂定端点之间的一个被选凹点的联机形成与该原始影像中的该物体的该两肢体对应的一三角形；以及依据该两暂定端点决定两定位端点，来定位该物体的该两肢体的末端位置。2. 如权利要求1所述的方法，其中，该预定方向相关于该原始影像中的该物体的该两 肢体的末端相对于该两肢体的顶端的方向。3. 如权利要求1所述的方法，其中，选择该些被选凸点的该其二作为该两暂定端点的 步骤之前，该方法包括判断该些被选凸点及该些被选凹点是否符合三角特征匹配；以及若该些被选凸点的该其二及该些被选凹点的该其一符合三角特征匹配，则决定将该些 被选凸点的该其二作为该两暂定端点。4. 如权利要求3所述的方法，其中，在决定将该些被选凸点的该其二作为该两暂定端 点的步骤包括若该些被选凸点的该其二及该些被选凹点的该其一符合三角特征匹配，且该些被选 凸点的另二及该些被选凹点的另一亦符合三角特征匹配，则判断该些被选凸点的该其二及 该些被选凹点的该其一所形成的面积，是否大于该些被选凸点的该另二及该些被选凹点的 该另一所形成的面积，若该些被选凸点的该其二及该些被选凹点的该其一所形成的面积较 大，则执行该决定的步骤。5. 如权利要求3所述的方法，其中，判断该些被选凸点及该些被选凹点是否符合三角 特征匹配的步骤包括依据垂直该预定方向的一向量，判断该些被选凸点的该其二的联机斜率是否小于一预 定斜率，并判断该些被选凹点的该其一投影至该向量上的位置，是否位于该些被选凸点的 该其二投影至该向量上的位置之间。6. 如权利要求3所述的方法，其中，若靠近该物体的该两肢体的末端位置之侧定义为 下方，则该预定方向是由下方至上方的方向，且决定将该些被选凸点的该其二作为该两暂 定端点的步骤包括判断该些被选凸点的该其二是否较该些被选凹点的该其一靠近下方，若是，则执行该 决定的步骤。7. 如权利要求3所述的方法，其中，在判断该些被选凸点及该些被选凹点是否符合三 角特征匹配的步骤后，该方法包括若该些被选凸点及该些被选凹点不符合三角特征匹配，则依照两先前端点取得两追踪 端点，该两先前端点是于一先前原始影像中所定位的该物体的两肢体的末端位置；其中决定该两定位端点的步骤包括 依照该两追踪端点，来决定该两定位端点。8. 如权利要求7所述的方法，其中，取得该两追踪端点的步骤包括于该先前原始影像与该原始影像中，依照该两先前端点的周围像素的亮度变化，来决 定该两追踪端点。9. 如权利要求7所述的方法，其中，取得该两追踪端点的步骤包括 于该先前原始影像与该原始影像中，依照该两先前端点的周围像素的颜色变化，来决定该两追踪端点。10. 如权利要求7所述的方法，其中，取得该两追踪端点的步骤包括 依照该两先前端点及另两先前端点所分别代表的位置，以预测或机率的方式，来决定该两追踪端点；其中，该另两先前端点系于另一先前原始影像中所定位的该物体的两肢体的末端位 置，该原始影像、该先前原始影像与该另一先前原始影像是连续被取得。11. 一种物体端点定位系统，用以定位一物体的两肢体的末端位置，该系统包括 一...

【专利技术属性】
技术研发人员：王科翔，陈柏戎，李家昶，郭建春，
申请(专利权)人：财团法人工业技术研究院，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]