[发明专利]一种改变三维手势状态的方法

权利要求书

1.一种改变三维手势状态的方法，其特征在于：所述方法包括：

第1步：建立三维手势数据库；

第2步：用户手势进入摄像机场景，识别出用户手势，从数据库中得到与用户手势对应的三维手势模型；

第3步：首先计算用户手势的运动向量V，然后，计算机把与手势的运动向量V相反的向量-V施加于三维手势模型，使得该三维手势模型同时沿着与用户手势运动相反的方向运动；判断用户手势与三维手势模型是否相同，如果是，则进入第4步，如果否，则返回第3步；

第4步：返回三维手势模型有关参数，即完成三维手势模型的初始化。

2.根据权利要求1所述的改变三维手势状态的方法，其特征在于：所述第3步中的运动向量具体如下：

用V＝(P,Q,θ)表示手势运动向量，其中，P表示三维手势的重心位置坐标，Q表示手掌所在面的法线向量，θ是手势关节的20维向量，即每个手指有4个自由度，其中，根关节2个自由度，其余两个关节各一个自由度。

3.根据权利要求2所述的改变三维手势状态的方法，其特征在于：所述第3步是这样实现的：

第3.1步，计算用户手势的初始状态(S_0,hg)和三维手势模型的初始状态(S_0,so)；

第3.2步，用户做一个基本操作，即用户基本操作向量V_OPERATOR，在该基本操作下，用户手势由(S_0,hg)变为S₁；与此同时，计算机做一个基本操作，即计算机基本操作向量V_COMPUTER，取V_COMPUTER＝-V_OPERATOR，计算机将计算机基本操作向量V_COMPUTER施加于三维手势模型，三维手势模型由(S_0,so)变为S₁，即：

S₁＝V_OPERATOR(S_0,hg)  (1)

S₁＝V_COMPUTER(S_0,so)  (2)

其中，要求V_OPERATOR和V_COMPUTER的方向相反，即满足

VOPERATOR⊗VCOMPUTER<0---(3)]]>

其中，表示两个向量的点积计算。

4.根据权利要求3所述的改变三维手势状态的方法，其特征在于：所述第3.1步是这样实现的：

在首帧用户手势图像轮廓点集就是用户手势的初始状态(S_0,hg)，采用图像分割方法得到；

根据用户手势图像从数据库中检索出的三维手势模型就是三维手势模型的初始状态(S_0,so)。

5.根据权利要求4所述的改变三维手势状态的方法，其特征在于：所述第3.2步中的用户基本操作向量V_OPERATOR包括：平移手势、缩小手势、放大手势和旋转手势这四种基本操作，每个基本操作是一个手势图像序列，该序列就是用户基本操作向量。

6.根据权利要求5所述的改变三维手势状态的方法，其特征在于：所述平移手势、缩小手势、放大手势和旋转手势的判断方法如下：

如果手形不变，仅仅重心位置发生移动，则判断为平移手势；

如果手形不变，且手势图像包围盒逐渐减小，则判断为缩小手势；

如果手形不变，且手势图像包围盒逐渐变大，则判断为放大手势；

从手势数据库中识别旋转手势。