一种映射关系自适应调整的手势控制方法技术

本发明专利技术公开了一种映射关系自适应调整的手势控制方法，包括如下步骤：1.开机；2.用户伸出控制手并悬停；3.摄像头对手势，面部等进行识别；4.确定中心参考点；5.系统根据识别数据确定人脸宽度L,从而确定触发映射参数改变的多个距离梯度值；6.用户移动控制手，系统确定绝对距离S；7.比对S与各梯度值的大小关系，确定相应区间；8.调用该区间特定梯度值所对应的映射关系；9.重复进行步骤6、7、8，根据手的位置实时调整映射关系；10.系统在一定时间周期抽样记录映射参数并根据抽样统计值对梯度值和映射关系进行微调，改善映射参数。具有提升了用户非接触手势操作体验等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种映射关系自适应调整的手势控制方法
本专利技术涉及一种人机交互技术，特别涉及一种映射关系自适应调整的手势控制方法。
技术介绍
随着技术的不断发展，现代社会越来越智能化和人性化。手势控制、语音控制、人脸识别等非接触式操作方式为人们的生活和工作带来了极大的便利。现阶段，人机交互的控制方法主要是鼠标、键盘、遥控器和触控屏等，也有比较前沿的控制方式，如手势控制、语音控制等。目前在手势控制方法上，专利申请号为PCT/CN2012/075798提供了一种非接触式手势控制方法及装置，通过手势进行非接触式操作，实现对目标的远距离操作需要。目前的非接触手势控制方法存在如下缺陷：映射方式单一固定，不能良好适应各种操作情况，在某些情况下给用户带来了较大的操作难度，降低了用户的使用体验。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种映射关系自适应调整的手势控制方法，该方法可以根据用户控制手的实际操作特点，动态调整手势识别的映射参数，使得用户的操作更加流畅，提升用户非接触手势操作的体验。本专利技术的目的通过下述技术方案实现：一种映射关系自适应调整的手势控制方法，包括以下步骤：A.开机；B.用户以自然状态伸出控制手并在舒适的位置上悬停；C.摄像头对手势，面部，躯干等重要部位进行识别；D.根据步骤C获得的数据，确定以初始状态的控制手手掌所在位置作为手操作距离的中心参考点；E.根据步骤D中确定的中心参考点，结合面部，躯干等的重要部位识别数据,确定人脸宽度L，后台控制系统确定触发映射参数改变的距离梯度值a1L、a2L、a3L，其中axL(x=0,1,2,3…)为长度常数；F.用户移动控制手，控制系统根据摄像头此时识别的用户手掌与中心参考点的距离，确定当前用户手掌距离中心参考点在整个图像中的绝对距离S；G.结合步骤E中的距离梯度值axL及步骤F中绝对距离S，比对S与axL的大小关系，确定区间ax-1L＜S＜axL；H.根据步骤G中的确定区间，调用axL所对应的映射关系Y=bxX，其中bx表示对应于人手实际操作距离的线性映射比例参数，bx>bx-1，X为人手实际操作距离，Y为在屏幕上的映射移动距离；I.重复进行步骤F、G、H，不断实时根据手势位置调整手势映射关系Y=bxX中的参数bx；J.抽样记录用户在当前时刻的线性映射比例参数bx，在一定时间周期根据抽样统计值不断对axL和bxX进行微调，逐渐逼近每个个体用户最舒适的映射比例参数。本专利技术可以根据用户控制手的实际操作特点，动态调整手势识别的映射参数，使得用户的操作更加流畅，提升用户非接触手势操作的体验。前述技术方案进一步细化的技术方案可以是：在所述C步骤中，摄像头会对手势，面部，躯干等重要部位都进行识别，获得手势，面部，躯干等的图像识别数据；在所述D步骤中，结合控制手手掌与面部，躯干等重要部位的相对位置及在摄像头捕捉画面的绝对位置，确定出中心参考点；在所述E步骤中，根据所制定的中心参考点，结合图像识别中人脸的绝对长度L，按一定比例关系确定映射参数改变的距离梯度值axL；在所述F步骤中，动态识别用户控制手手势，不断更新手势的位置信息，确定当前用户手掌距离中心参考点在整个图像中的绝对距离S；在所述G步骤中，结合步骤E中的距离梯度值axL及步骤F中绝对距离S，比对S与axL的大小关系，确定S的实际所在区间；在所述H步骤中，每一个距离梯度值axL都有一个对应的线性映射关系Y=bxX，系统后台根据实时确定的S所在距离梯度值axL，调用相应的线性映射比例参数bx；在所述I步骤中，距离值S的确定和调用相应的线性映射关系Y=bxX都是实时更新，动态变化，不断进行调整的；在所述J步骤中，线性映射比例参数bx作为抽样样本，在经过数据处理后为距离梯度值axL和线性映射比例参数bx的微调提供参考和数据支持，逐渐逼近每个个体用户最舒适的映射比例参数。本专利技术中，通过摄像头获取或跟踪双手的图像，或者对图像进行数字处理，并将处理结果作相应的数学运算，这些已是现有的技术。在对图像进行处理或运算的过程中，可以采用多种数学算法来实现。本专利技术相对于现有技术具有如下的优点及效果：1、本专利技术可以根据用户控制手的实际操作特点，动态调整手势识别的映射参数，使得用户的操作更加流畅，提升用户非接触手势操作的体验。2、相对已有的非接触手势控制方法及映射方法来说，本手势控制方法可以实时动态的进行手势控制方法的调整。3、相对已有的非接触手势控制方法及映射方法来说，本手势控制方法以人自然状态下的手掌所处位置作为中心参考点，充分考虑了用户手势控制操作的舒适度，更好的满足用户体验需求。附图说明图1是映射关系自适应调整的手势控制方法的流程图。具体实施方式下面结合实施例及附图对本专利技术作进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限于此。实施例如图1所示，一种映射关系自适应调整的手势控制方法，包括如下步骤：A.开机；B.用户以自然状态伸出控制手并在舒适的位置上悬停；C.摄像头对手势，面部，躯干等重要部位进行识别；D.根据步骤C获得的数据，确定以初始状态的控制手手掌所在位置作为手操作距离的中心参考点；E.根据步骤D中确定的中心参考点，结合面部，躯干等的重要部位识别数据,确定人脸宽度L，后台控制系统确定触发映射参数改变的距离梯度值a1L、a2L、a3L，其中axL(x=0,1,2,3…)为长度常数；F.用户移动控制手，控制系统根据摄像头此时识别的用户手掌与中心参考点的距离，确定当前用户手掌距离中心参考点在整个图像中的绝对距离S；G.结合步骤E中的距离梯度值axL及步骤F中绝对距离S，比对S与axL的大小关系，确定区间ax-1L＜S＜axL；H.根据步骤G中的确定区间，调用axL所对应的映射关系Y=bxX，其中bx表示对应于人手实际操作距离的线性映射比例参数，bx>bx-1，X为人手实际操作距离，Y为在屏幕上的映射移动距离；I.重复进行步骤F、G、H，不断实时根据手势位置调整手势映射关系Y=bxX中的参数bx；J.抽样记录用户在当前时刻的线性映射比例参数bx，在一定时间周期根据抽样统计值不断对axL和bxX进行微调，逐渐逼近每个个体用户最舒适的映射比例参数。在所述C步骤中，摄像头会对手势，面部，躯干等重要部位都进行识别，获得手势，面部，躯干等的图像识别数据；在所述D步骤中，结合控制手手掌与面部，躯干等重要部位的相对位置及在摄像头捕捉画面的绝对位置，确定出中心参考点；在所述E步骤中，根据所制定的中心参考点，结合图像识别中人脸的绝对长度L，按一定比例关系确定映射参数改变的距离梯度值axL；在所述F步骤中，动态识别用户控制手手势，不断更新手势的位置信息，确定当前用户手掌距离中心参考点在整个图像中的绝对距离S；在所述G步骤中，结合步骤E中的距离梯度值axL及步骤F中绝对距离S，比对S与axL的大小关系，确定S的实际所在区间；在所述H步骤中，每一个距离梯度值axL都有一个对应的线性映射关系Y=bxX，系统后台根据实时确定的S所在距离梯度值axL，调用相应的线性映射比例参数bx；在所述I步骤中，距离值S的确定和调用相应的线性映射关系Y=bxX都是实时更新，动态变化，不断进行调整的；在所述J步骤中，线性映射比例参数bx作为抽样样本，在经过数据处理后本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种映射关系自适应调整的手势控制方法，其特征在于，包括以下步骤：A、开机；B、用户伸出并悬停控制手于相应的的位置；C、摄像头对用户的控制手的手势、面部和躯干进行识别，并获取控制手的手势、面部和躯干的识别数据；D、根据步骤C获得的数据，确定以初始状态的控制手的手掌所在位置作为手操作距离的中心参考点；E.根据步骤D中确定的中心参考点，结合面部，躯干等的重要部位识别数据,确定人脸宽度L，后台控制系统确定触发映射参数改变的距离梯度值axL为长度常数；F、用户移动控制手，控制系统根据摄像头识别的用户移动后的控制手的手掌与中心参考点的距离，确定当前用户手掌距离中心参考点在整个图像中的绝对距离S；G、结合步骤E中的距离梯度值及步骤F中绝对距离S，比较绝对距离S与axL的大小，以确定绝对距离S的取值区间；H、根据步骤G中确定的取值区间，调用axL所对应的映射关系Y=bxX，其中bx表示对应于人手实际操作距离的线性映射比例参数，bx>bx?1，X为人手实际操作距离，Y为在屏幕上的映射移动距离；I、重复进行步骤F至H，不断实时根据手势位置调整手势映射关系Y=bxX中的参数bx；J、抽样记录用户在当前时刻的线性映射比例参数bx，在相应的时间周期根据抽样统计值不断对axL和bxX进行微调，逐渐逼近每个用户所需的映射比例参数。...

【技术特征摘要】
1.一种映射关系自适应调整的手势控制方法，其特征在于，包括以下步骤：A、开机；B、用户伸出并悬停控制手于相应的位置；C、摄像头对用户的控制手的手势、面部和躯干进行识别，并获取控制手的手势、面部和躯干的识别数据；D、根据步骤C获得的数据，确定以初始状态的控制手的手掌所在位置作为手操作距离的中心参考点；E.根据步骤D中确定的中心参考点、结合面部和躯干的重要部位识别数据,确定人脸宽度L，后台控制系统确定触发映射参数改变的距离梯度值axL为长度常数；F、用户移动控制手，控制系统根据摄像头识别的用户移动后的控制手的手掌与中心参考点的距离，确定当前用户手掌距离中心参考点在整个图像中的绝对距离S；G、结合步骤E中的距离梯度值及步骤F中绝对距离S，比较绝对距离S与axL的大小，以确定绝对距离S的取值区间，x＝1，2，3…；H、根据步骤G中确定的取值区间，当确定区间ax-1L＜S＜axL时，调用axL所对应的映射关系Y＝bxX，其中bx表示对应于人手实际操作距离的线性映射比例参数，bx>bx-1，X为人手实际操作距离，Y为在屏幕上的映射移动距离；I、重复进行步骤F至H，不断实时根据手势位置调整手势映射关系Y＝bxX中的参数bx；J、抽样记录用户在当前时刻的线性映射比例参数bx，在相应的时间周期根据抽样统计值不断对axL和bxX进行微调，逐渐逼近每个用户所需的映射比例参数。2.根据权利要求1所述的映射关系自适应调整的手势控制方法，其特征在于，所述C步骤中，所述识别数据为图像识别数据。3.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐向民，范伟龙，梁卓锐，刘晓，梁子健，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：