[发明专利]基于单目摄像头的手势识别方法

说明书

本发明提出了一种基于单目摄像头的手势识别方法，包括：用单目摄像头拍摄视频，获取单目摄像头采集的视频帧；对视频帧进行图像特征分析；如果存在手掌部区域图片，将每个时刻及对应的手掌部区域位置存储至全局缓存内；对多个时刻的手掌部区域位置进行分析，获取预设时长内手掌部区域的相对位置，根据手掌部区域的相对位置识别出对应的手势操作；将识别的手势操作与多个预定义手势进行比较，获取相匹配的预定义手势，调用匹配的预定义手势对应的回调函数，以完成相应的控制动作。本发明通过单目摄像头采集用户的手掌位置区域信息，实现手势智能识别，并利用回调函数调用手势对应操作，进行交互输出，具有识别精度高、硬件设备结构简单的特点。

技术领域

本发明设计图像识别技术领域，特别涉及一种基于单目摄像头的手势识别方法。

背景技术

现有的肢体识别技术，通常是利用双目摄像头采集用户的肢体图像。由于用户的肢体图像是夹杂在大量的背景图像之中，从背景图像中分离出用户的肢体图像比较困难。此外，由于用户在操控设备等情况下，通常是采用手势进行表达，因此准确的从背景图像中分离出手势图像，对于解决实际问题更有意义。并且，现有的图像采集设备通常为双目图像采集设备。

如何利用单目图像采集设备且准确从背景图像中识别分离出手势图像，是当前图像识别技术中需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的旨在至少解决所述技术缺陷之一。

为此，本发明的目的在于提出一种基于单目摄像头的手势识别方法，通过单目摄像头采集用户的手掌位置区域信息，实现手势智能识别，并利用回调函数调用手势对应操作，进行交互输出，具有识别精度高、硬件设备结构简单的特点。

为了实现上述目的，本发明的实施例提供一种基于单目摄像头的手势识别方法，包括如下步骤：

步骤S1，利用单目摄像头拍摄视频，获取所述单目摄像头采集的视频帧；

步骤S2，对所述视频帧进行图像特征分析，以判断所述视频帧中是否存在手掌部区域图片，对所述视频帧进行图像特征分析，包括如下步骤：

提取所述视频帧的图像特征；

利用分类器对所述图像特征进行分类筛选，根据筛选结果判断所述视频中是否存在手掌部区域图片，如果存在，则执行步骤S3，否则丢弃该视频帧；其中，在所述分类器对所述图像特征进行分类筛选之前，获取样本数据，训练所述样本数据以选取所述分类器，并对所述分类器进行初始化，其中，所述样本数据包括正样本图片和负样本图片，所述正样本图片为包括手掌区域的图片样本，所述负样本图片为不包括手掌区域的图片样本；

步骤S3，如果存在所述手掌部区域图片，则获取当前时刻下的所述手掌部区域位置，并存储至全局缓存内，重复步骤S1至步骤S3，获取预设时长内多个时刻的所述手掌部区域位置，将每个时刻及对应的手掌部区域位置存储至所述全局缓存内；

步骤S4，对所述多个时刻的所述手掌部区域位置进行分析，获取所述预设时长内手掌部区域的相对位置，根据所述手掌部区域的相对位置识别出对应的手势操作；

步骤S5，将识别得到的手势操作与多个预定义手势进行比较，获取相匹配的预定义手势，调用所述匹配的预定义手势对应的回调函数，以完成相应的控制动作，回调函数通过制定函数格式放在动态库中并导出供系统调用，其中，每个预定义手势、回调函数和控制动作一一对应。

进一步，在所述步骤S1中，在所述单目摄像头拍摄视频之前，对所述单目摄像头进行初始化，设定所述单目摄像头的分辨率。

进一步，获取所述正样本图片，包括如下步骤：由人工从预选样本图片集合中筛选出包括手掌区域的图片，并在所述图片上标注手掌所在的区域，保存标注信息，得到正样本图片。

进一步，获取所述负样本图片，包括如下步骤：