[发明专利]双目立体视觉系统中对应指尖点的匹配方法、装置

说明书

技术领域

本发明属于数字图像处理领域，尤其涉及一种双目立体视觉系统中对应指尖点的匹配方法、装置。

背景技术

基于双目立体视觉的手势跟踪识别技术常常被用于构建人机交互系统。通过使用两个摄像头同时对使用者的手势进行拍摄，并还原出各个手指指尖的三维坐标，可以为手势跟踪识别提供重要信息。在还原各个手指指尖的三维坐标时，需要对两个摄像头同时拍摄得到的图像进行对应指尖点的匹配，若图像中由于手指间的相互遮挡、噪声等问题导致指尖的漏检，使得两个摄像头拍摄的图像中指尖的数目不一致，就比较容易导致指尖点的误匹配。

发明内容

本发明实施例提供了一种双目立体视觉系统中对应指尖点的匹配方法、装置，旨在解决现有技术提供的指尖点的匹配方法，由于指尖的漏检，容易导致指尖点的误匹配的问题。

一方面，提供一种双目立体视觉系统中对应指尖点的匹配方法，所述方法包括：

根据手指在手部二值图像中的空间位置关系，利用手指顺序约束法穷举出第一手部二值图像和第二手部二值图像中各指尖点之间的所有匹配组合；

计算每组匹配组合中的每对匹配指尖点至其对应极线的距离和，确定所述距离和最小的一组匹配组合；

根据预设的距离阈值，依次判断所述距离和最小的一组匹配组合中的每对匹配指尖点中的两个指尖点是否匹配正确。

进一步地，所述计算每组匹配组合中的每对匹配指尖点至其对应极线的距离和包括：

A、计算第一手部二值图像中的各个指尖点在第二手部二值图像中的对应第一极线；

B、计算与所述第一手部二值图像中的各个指尖点匹配的第二手部二值图像中的各个指尖点与所述第一极线的距离；

C、计算第二手部二值图像中的各个指尖点在第一手部二值图像中的对应第二极线；

D、计算与所述第二手部二值图像中的各个指尖点匹配的第一手部二值图像中的各个指尖点与所述第二极线的距离

E、将步骤B计算得到的所有距离与步骤D计算得到的所有距离相加，得到每组匹配组合中的每对匹配指尖点至其对应极线的距离和。

进一步地，在所述根据手指在手部二值图像中的空间位置关系，利用手指顺序约束法穷举出第一手部二值图像和第二手部二值图像中各指尖点之间的所有匹配组合之前，还包括：

将双目立体视觉系统中的两个摄像头分别采集的两幅手部图像经过手部区域分割后得到的两幅手部二值图像。

进一步地，在所述所有匹配组合中，指尖点数目较少的一副手部二值图像中的所有指尖点都有相应的匹配指尖点。

另一方面，提供一种双目立体视觉系统中对应指尖点的匹配装置，所述装置包括：

匹配组合确定单元，用于根据手指在手部二值图像中的空间位置关系，利用手指顺序约束法穷举出第一手部二值图像和第二手部二值图像中各指尖点之间的所有匹配组合；

最佳匹配组合确定单元，用于计算每组匹配组合中的每对匹配指尖点至其对应极线的距离和，确定所述距离和最小的一组匹配组合；

匹配正确性判断单元，用于根据预设的距离阈值，依次判断所述距离和最小的一组匹配组合中的每对匹配指尖点中的两个指尖点是否匹配正确。

进一步地，所述最佳匹配组合确定单元包括：

第一极线确定模块，用于计算第一手部二值图像中的各个指尖点在第二手部二值图像中的对应第一极线；

第一距离计算模块，用于计算与所述第一手部二值图像中的各个指尖点匹配的第二手部二值图像中的各个指尖点与所述第一极线的距离；

第二极线确定模块，用于计算第二手部二值图像中的各个指尖点在第一手部二值图像中的对应第二极线；

第二距离计算模块，用于计算与所述第二手部二值图像中的各个指尖点匹配的第一手部二值图像中的各个指尖点与所述第二极线的距离

距离和计算模块，用于将第一距离计算模块计算得到的所有距离与第二距离计算模块计算得到的所有距离相加，得到每组匹配组合中的每对匹配指尖点至其对应极线的距离和。

进一步地，所述装置还包括：

手部二值图像获取单元，用于将双目立体视觉系统中的两个摄像头分别采集的两幅手部图像经过手部区域分割后得到的两幅手部二值图像。

进一步地，在所述所有匹配组合中，指尖点数目较少的一副手部二值图像中的所有指尖点都有相应的匹配指尖点。