[发明专利]一种运动手势轨迹获取方法及系统

说明书

技术领域

本发明属于人机交互领域，尤其涉及一种运动手势轨迹获取方法及系统。

背景技术

近年来，动态手势识别技术在人机交互领域有了越来越广泛的应用。例如，在智能电视终端上，用户可以通过手部运动来改变智能电视的鼠标光标位置，进行游戏控制或者网页浏览，可以用手势模拟键盘行为来切换电视频道和调节音量等。这些应用中所涉及到的一个核心是运动手部跟踪问题，即，如何稳定而流畅地跟踪操作者手部并获得规范的运动轨迹。现有的基于计算机视觉的手部跟踪方法，普遍存在着以下问题：1、计算效率低，基于运动检测的跟踪容易受到背景扰动和光照波动等因素干扰，而基于特征匹配的跟踪，一般需要提取复杂特征，还需进行多轮匹配，算法复杂度高，庞大的运算量使其难以在嵌入式平台(如：智能电视、智能手机等)上流畅地运行；2、稳定性差，由于运动所导致的视角变换和运动形变，以及环境噪声(包括其他目标运动、人体局部运动、手肘的伴随运动等)的影响，运动手势跟踪中容易发生丢失、漂移等错误。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种人机交互命令的获取方法及系统，以解决现有技术的计算效率低，稳定性差的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种运动手势轨迹获取方法，所述方法包括以下步骤：

获取当前帧视频图像；

对所述当前帧视频图像进行分析，获取所述当前帧视频图像的肤色掩膜图像；

将所述当前帧视频图像的肤色掩膜图像与预设的参照帧视频图像的肤色掩膜图像进行比对，获取肤色掩膜差分图像；

根据所述肤色掩膜差分图像获取第一手部区域；

对所述第一手部区域进行诊断，并从诊断的结果获取运动手势轨迹，包括：

如果诊断结果表明第一区域为正常，则以所述第一手部区域的最高点作为代表点组成运动手势轨迹；或者，

如果诊断结果显示异常，则以所述参照帧视频图像的表观特征为依据获取所述当前帧视频图像的第二手部区域，并以所述第二手部区域的最高点作为代表点组成运动手势轨迹。

本发明实施例的另一目的在于提供一种运动手势轨迹获取系统，所述系统包括：

当前帧视频图像获取单元，用于获取当前帧视频图像；

肤色掩膜图像获取单元，用于对所述当前帧视频图像获取单元获取的当前帧视频图像进行分析，获取所述当前帧视频图像的肤色掩膜图像；

肤色掩膜差分图像获取单元，用于将所述肤色掩膜图像获取子单元获取的当前帧视频图像的肤色掩膜图像与预设的参照帧视频图像的肤色掩膜图像进行比对，获取肤色掩膜差分图像；

第一手部区域获取单元，用于根据所述肤色掩膜差分图像获取单元获取的肤色掩膜差分图像获取第一手部区域；

运动手势轨迹获取单元，用于对所述第一手部区域获取单元获取的第一手部区域进行诊断，并从最终手部位置获取运动手势轨迹，包括：

如果诊断结果为正常，则以所述第一手部区域的最高点作为代表点组成运动手势轨迹；或者，

如果诊断结果为异常，则以所述参照帧视频图像的表观特征为依据获取所述当前帧视频图像的第二手部区域，并以所述第二手部区域的最高点作为代表点组成运动手势轨迹。

本发明实施例，获取当前帧视频图像和参照帧视频图像的肤色掩膜差分图像，在该肤色掩膜差分图像中获取计算手部区域的种子区域，通过区域生长法，使种子区域生长为整个手部区域，计算效率快速，而且在获得手部区域后，通过错误诊断方案对手部区域进行诊断，并使用视频图像的表观特征对出现异常的手部区域进行修正，提高了运动手势获取的稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的运动手势轨迹获取方法的流程图；

图2是本发明实施例提供的肤色掩膜差分图像的示意图；

图3是本发明实施例提供的以种子区域形成手部区域的示意图；

图4是本发明实施例提供的经过诊断和纠错后获取的手部区域的示意图；

图5是本发明实施例提供的以手部区域的最高点作为代表点组成运动手势轨迹的示意图；

图6是本发明实施例提供的运动手轨迹获取系统的结构图。

具体实施方式