[发明专利]手势识别方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及人机交互技术领域，尤其涉及一种手势识别方法及装置。

背景技术

目前对文件的操作，局限于鼠标和键盘，这种操作方式在某些情况下极其不便，例如在演示场合，演讲者有可能需要操作多个文件，可能需要最小化当前程序，需要打开下一个文件并将该文件进行最大化操作来重点展示。当前鼠标和键盘的操作虽然已经通过无线技术和人体工学技术变得越来越便捷，但是要求操作者在操作时还是依赖于鼠标和键盘，而不能在任意位置舒适地进行人机交互。

当前，体感操作识别技术作为人类和计算机之间全新的交互方式，广泛应用于智能机器人、计算机、游戏机、手机、显示器、自动控制系统等各种领域。而随着多媒体技术的普及与发展，人们在对这种全新的人机交互技术进行着不懈的探索，使用手势、肢体动作等直观的方式完成人机交互，已成为一个技术热点。

但当前的体感操作识别技术，无法较快捷有效地识别出操作者的手势，以进行人机交互操作。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的在于提出一种手势识别方法及装置，通过将识别对象的运动轨迹映射到一个平面内，快速准确地捕获到操控者的手势。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种手势识别方法，包括：

S1、获取识别对象的预设时长的三维数据；

S2、对所述预设时长的三维数据进行拟合，获取拟合操作平面，所述拟合操作平面为识别对象在预设时长内的运动轨迹所在平面的近似平面；

S3、提取包括每个采样时刻的识别对象的三维数据在所述拟合操作平面上的投影点的投影轨迹，根据所述投影轨迹获取拐弯点和所述拐弯点的参数；当某投影点对应的第一线段的延长线到该投影点对应的第二线段的偏转角度满足预定条件，定义该投影点为拐弯点，其中，所述投影点对应的第一线段为投影点与投影轨迹中相邻时间的前一点所连形成的线段，所述投影点对应的第二线段为投影点与投影轨迹中相邻时间的后一点所连形成的线段；

S4、当所述拐弯点的参数满足预先设定的指令判定条件，则执行该预先设定的指令判定条件对应的指令。

优选地，所述步骤S3中所述拐弯点的参数包括拐弯点的偏转角度、拐弯点的位移比例、拐弯点的速度比例和相邻拐弯点的速度比率；

其中，所述拐弯点的偏转角度为当前拐弯点对应的第一射线到第二射线的偏转角度；

在当前拐弯点存在时间相邻的前一拐弯点时，对投影轨迹中该时间相邻的前一拐弯点到当前拐弯点之间按时间顺序出现的投影点进行直线拟合，取获得的拟合直线中该时间相邻的前一拐弯点指向当前拐弯点方向的射线为第一射线；否则，对投影轨迹中投影轨迹起点到当前拐弯点之间按时间顺序出现的投影点进行直线拟合，取获得的拟合直线中由投影轨迹起点指向当前拐弯点方向的射线为第一射线；

在当前拐弯点存在时间相邻的后一拐弯点时，对投影轨迹中当前拐弯点指向该时间相邻的后一拐弯点之间按时间顺序出现的投影点进行直线拟合，取获得的拟合直线中当前拐弯点指向该时间相邻的后一拐弯点方向的射线为第二射线；否则，对投影轨迹中当前拐弯点到投影轨迹终点之间按时间顺序出现的投影点进行直线拟合，取获得的拟合直线中由当前拐弯点指向投影轨迹终点方向的射线为第二射线；

所述拐弯点的位移比例为当前拐弯点对应的第一关键线段和第二关键线段两者中长度较大值与较小值的比值；

在当前拐弯点存在时间相邻的前一拐弯点时，所述第一关键线段为所述第一射线从时间相邻的前一拐弯点到当前拐弯点之间的线段；否则，所述第一关键线段为所述第一射线从投影轨迹起点到当前拐弯点之间的线段；

在当前拐弯点存在时间相邻的后一拐弯点时，所述第二关键线段为所述第二射线从当前拐弯点到该时间相邻的后一拐弯点之间的线段；否则，所述第二关键线段为所述第二射线从当前拐弯点到投影轨迹终点之间的线段；

所述拐弯点的速度比例为当前拐弯点对应的第一关键线段和第二关键线段的速度比例；在当前拐弯点存在时间相邻的前一拐弯点时，所述第一关键线段的速度根据第一关键线段的长度和投影轨迹从时间相邻的前一拐弯点到当前拐弯点所经历的时间计算；否则，根据第一关键线段的长度和投影轨迹从起点到当前拐弯点所经历的时间计算；

在当前拐弯点存在时间相邻的后一拐弯点时，所述第二关键线段的速度根据第二关键线段的长度和投影轨迹从当前拐弯点到投影轨迹时间相邻的后一拐弯点所经历的时间计算；否则，根据第二关键线段的长度和投影轨迹从当前拐弯点到投影轨迹终点所经历的时间计算；