[发明专利]手部姿态与空间位置的感知方法

权利要求书

1.一种用于多摄像头系统的手部姿态与空间位置感知方法，所述多摄像头系统包括数据库，以及处于不同位置的第一摄像头与第二摄像头，所述数据库中有多个数据条目，每个数据条目包括一手部姿态与空间位置信息、与所述第一摄像头相对应的第一手部图像模板，以及与所述第二摄像头相对应的第二手部图像模板；

所述手部姿态与空间位置感知方法包括：

(1)利用第一摄像头捕获第一幅图像；利用第二摄像头捕获第二幅图像；

(2)处理所述第一摄像头所捕获的第一图像，提取出第一手部区域的图像；处理所述第二摄像头所捕获的第二图像，提取出第二手部区域的图像；

(3)对于所述数据库中的每一条数据条目，将第一手部区域的图像，与所述第一手部图像模板相比较，得到第一差值，将第二手部区域的图像，与所述第二手部图像模板相比较，得到第二差值，累加第一差值与第二差值，得到对应于所述数据库中的每一条数据条目的综合差值；

(4)选取综合差值最小的一条数据条目的手部姿态与空间位置信息，作为手部姿态与空间位置测量结果。

2.根据权利要求1的手部姿态与空间位置感知方法，其中在利用第一和第二摄像头捕获图像中，使用红外光源作为照明光源，并在所述第一摄像头和所述第二摄像头的镜头前端覆盖红外滤光片，以过滤可见光。

3.根据权利要求1或2的手部姿态与空间位置感知方法，其中基于图像的亮度阈值，从所述第一图像和所述第二图像中去除背景，以提取第一手部区域的图像和第二手部区域的图像。

4.根据权利要求1的手部姿态与空间位置感知方法，其中在数据库中预先存储的多个数据条目通过以下步骤来生成：

(11)测量第一摄像头与第二摄像头的位置与姿态信息；

(12)生成在第一位置与第一姿态的第一手部姿态与空间位置信息；生成在红外光照下，在第一摄像头的视野内的在所述第一位置与所述第一姿态的手的手部模拟图象，作为第一手部图像模板，以及在第二摄像头的视野内的在所述第一位置与所述第一姿态的手的手部模拟图象，作为第二手部图像模板；将第一手部姿态与空间位置信息、第一手部图像模板与第二手部图像模板作为一条数据条目存储在数据库中；

(13)对于对应多个位置和多个姿态的多个手部姿态与空间位置信息，重复上述步骤(12)。

5.根据权利要求1-4的手部姿态与空间位置感知方法，对以时间顺序生成的多个手部姿态与空间位置测量结果进行平滑处理，得到处理后的手部姿态与空间位置测量结果。

6.根据权利要求1的手部姿态与空间位置感知方法，进一步包括：基于所述手部姿态与空间位置测量结果，在屏幕上绘制虚拟手图标或光标。

7.根据权利要求1的手部姿态与空间位置感知方法，进一步包括，基于在一连续时间段上得到的多个手部姿态与空间位置测量结果，识别由多个位置和/或姿态的手部区域的图像所构成的运动模式，并得到由所述运动模式所表示的操作类型。

8.一种用于多摄像头系统的手部姿态与空间位置感知方法，所述多摄像头系统包括数据库，以及处于不同位置的多个摄像头，所述数据库中有多个数据条目，每个数据条目包括一手部姿态与空间位置信息、与所述多个摄像头一一对应的多个手部图像模板；

所述手部姿态与空间位置感知方法包括：

(1)利用所述多个摄像头的每个各捕获一幅图像；

(2)处理步骤(1)中所述多个摄像头的每个所捕获的图像，去除每一图像的背景，以提取出多个手部区域的图像，每个所述手部区域的图像对应于所述多个摄像头之一；

(3)对于所述数据库中的每一条数据条目，将与所述多个摄像头相对应所述多个手部区域的图像的每个，与跟每个手部区域图像相对应的摄像头相对应的手部图像模板相比较，并得到对应于所述数据库中的每一条数据条目的综合差值；

(4)选取综合差值最小的一条数据条目的手部姿态与空间位置信息，作为手部姿态与空间位置测量结果；

基于所述手部姿态与空间位置测量结果，在屏幕上绘制虚拟手图标或光标。