[实用新型]一种基于计算机视觉的手势操控系统

说明书

技术领域

    本实用新型涉及一种基于视觉的计算机输入设备，具体地说是一种基于计算机视觉的手势操控系统。

背景技术

    在输入设备领域，传统的鼠标键盘等输入设备很难满操作沉浸感和趣味性。而人们在平时的人际交流过程中，除了使用语言、文字沟通之外，还常常借助手势来完成交流任务。因为人手不仅包含大量的符合人类认知习惯的交互信息，而且由于人手的连续运动，还存在三维空间位置信息，因此完全可以将人手位置和手势结合起来，作为一个不可分割的整体进行研究，从而发现和发掘一种全新的输入方式即手势操控，也就是系统的核心所在。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种基于计算机视觉的手势操控系统，能够通过人的手势操作计算机，设置方便，操作简易。

本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种基于计算机视觉的手势操控系统，由图像采集装置、图像处理装置和交互操作设备组成，所述的图像处理装置由人手定位模块、热点注册模块和手势识别模块组成，图像采集装置由两个高速摄像机、一个红外探测器、图像处理芯片和支架组成，红外探测器和两个高速摄像机的输出端分别与人手定位模块连接，人手定位模块的输出端分别与热点注册模块和手势识别模块连接，图像采集装置中的一个高速摄像机的输出端还与手势识别模块连接，手势识别模块和热点注册模块的输出端分别连接至交互操作设备。

所述的两个高速摄像机和一个红外探测器呈三角形设置在支架上，并且两个高速摄像机平行设置。

所述的红外探测器由红外发射器和红外接收器组成。

所述的交互操作设备为带有显示器的计算机。

本实用新型的有益效果是：本技术方案提供了一种全新的输入方式，能够实现利用手势操作计算机。不依助于标志物即可达到对手势的定位、识别操作，设置方便，操作简易。本系统采用标准的通信协议进行设计，提供灵活的接口，能够灵活调用自有服务，实现系统内部各模块之间的良好对接。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图像采集装置的结构示意图；

图3是图像采集装置中电路连接方式示意图。

图中标记：1、图像采集装置，2、交互操作设备，3、图像处理装置，4、人手定位模块，5、热点注册模块，6、手势识别模块，7、高速摄像机，8、红外探测器，9、支架，10、图像处理芯片，11、红外发射器，12、红外接收器。

具体实施方式

如图所示，一种基于计算机视觉的手势操控系统，由图像采集装置1、图像处理装置3和交互操作设备2组成，所述的图像处理装置3由人手定位模块4、热点注册模块5和手势识别模块6组成，图像采集装置1由两个高速摄像机7、一个红外探测器8、图像处理芯片10和支架9组成，红外探测器8和两个高速摄像机7的输出端分别与人手定位模块4连接，人手定位模块4的输出端分别与热点注册模块5和手势识别模块6连接，图像采集装置1中的一个高速摄像机7的输出端还与手势识别模块6连接，手势识别模块6和热点注册模块5的输出端分别连接至交互操作设备2。

所述的两个高速摄像机7和一个红外探测器8呈三角形设置在支架9上，并且两个高速摄像机7平行设置。两个高速摄像机7均由图像处理芯片10控制，并将拍摄到的图像信息传送至图像处理芯片10，从而得到左右图像对。

所述的红外探测器8由红外发射器11和红外接收器12组成，红外发射器11由图像处理芯片10控制负责发出红外信号。红外接收器12由图像处理芯片10控制负责接收红外信号，并将接收到的信号传送至图像处理芯片10，从而得到红外探测图像。

所述的交互操作设备2为带有显示器的计算机。

    在本实用新型中，图像采集装置1用于采集操作者手部的图像信息，人手定位模块4根据采集到的图像信息，利用CamShift算法跟踪人手目标，并获得左右图像中的人手质心的像素坐标，然后根据成像模型和红外探测数据计算出质心点的三维坐标。图像采集装置1中的一个高速摄像机采集到的图像信息传送至手势识别模块6后，先将采集到的RGB图像转换为HSV图像，然后由面积和人手定位模块4计算出的人手质心点位置两个信息，提取人手轮廓，在轮廓点集中查找凸包，通过计算原始轮廓面积与凸包面积的比值识别手势。热点注册模块5用于实现图像采集装置1坐标系与交互操作设备2的操作系统坐标系的转换，从而根据手势对操作系统的相应位置进行操作。