[发明专利]一种用于智能家居系统的3D动态手势识别方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种手势识别方法，具体涉及一种用于智能家居系统的3D动态手势识别方法。

背景技术

随着科技的迅猛发展，研究自然和谐的人机交互技术HCI变得异常活跃。人机交互技术已经从以计算机为中心逐步转移到以人为中心，是多媒体多种模式的交互技术，人的交互意图自然的表示为一个多维信息矢量，如人在与外界交互中同时使用手势，语言，和眼神等。用户能否很好的与虚拟环境产生交互，一个很重要的研究就是手势识别技术。

计算机视觉技术一直在努力向堪比人类智慧的智能方向发展，以更好地了解场景。手势识别技术长期以来一直采用2D视觉进行研究，但随着3D传感器技术的出现，其应用将日益广泛并多样化。由于2D视觉场景本身存在局限性，手势识别系统必须应用其他各种提示信息才能得到包含更有用信息的更好结果。在可能性信息包含某些动作跟踪时，单靠2D也很难得到相对手势的结果。

3D手势识别方法中一种是基于视频的手势识别方法，是根据视频采集到的信息对手势进行分析，从而实现手势识别的目的。该方法具有设备简单，价格低廉的特点，但在手势识别需处理大量的数据，过程复杂，软件处理效率低。另外，该手势识别方法还仅仅是用在游戏等一部分领域中，无法有效地应用到为人类生活服务当中去。

鉴于此，提供一种用于智能家居系统的3D动态手势识别方法是本发明所要研究的课题。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种用于智能家居系统的3D动态手势识别方法，旨在提高3D动态手势识别效率，并将手势识别技术应用到家居生活中。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种用于智能家居系统的3D动态手势识别方法，预先搭建一用于识别手势的平台，该平台包括一热感成像探测仪、一手势图像数据以及一图像处理器，所述手势图像数据库中存有若干预先存入的指定手势图像数据，所述热感成像探测仪通过有线的方式与所述图像处理器连接，所述3D动态手势识别方法按以下步骤进行操作：

第一步，采用热感成像探测仪对做出手势的人进行红外图像采集，当热感成像探测仪捕捉到人做出动作时，在一段时间内自动连续采集多张红外图像，所述的一段时间可以通过在所述图像处理器中预先设定；

第二步，所述热感成像探测仪将采集到的多张红外图像数据上传给所述图像处理器；

第三步，所述图像传感器对热感成像探测仪上传的红外图像进行预处理，通过对比通常人体热源的范围快速找到红外图像中热源人的位置；

第四步，通过在图像处理器中设定自适应动态深度阈值进行对红外图像中的人手进行检测和分割；

第五步，在图像处理器中，通过图像处理器中红外图像的轮廓提取寻找手掌区域，并根据一段时间变化，寻找出所述多张红外图像中每一张手掌的区域；

第六步，所述图像处理器根据对比在所述一段时间内的多张红外图像中手掌的区域中手掌的位置及手势，并将对比后的手势图像与所述手势图像数据库中预先存有的指定手势图像数据进行比对，从而获得手势识别结果。

作为上述方案的进一步改进，在第三步中，所述预处理中还包括以下步骤：图像处理器过滤掉上传数据中无手势产生的红外图像。

作为上述方案的进一步改进，在第一步中，当所述热感成像探测仪未捕捉到人时，则自动延长红外图像的拍摄间隔时间。

作为上述方案的进一步改进，所述3D动态手势识别方法还包括一训练步骤，在用于识别手势的平台投入使用之前，通过训练的方法预先在手势图像数据库中存入指定手势图像数据。

作为上述方案的进一步改进，所述热感成像探测仪的拍摄方向会随着人体热源的方向进行自我角度调整。

作为上述方案的进一步改进，在第一步中，当热感成像探测仪捕捉到人做出动作时，所述热感成像探测仪抓取图像的时间间隔为30毫秒。

作为上述方案的进一步改进，在第一步中，当所述热感成像探测仪未捕捉到人时，所述热感成像探测仪抓取图像的时间间隔为60毫秒。

作为上述方案的进一步改进，所述平台还包括一摄像头。

作为上述方案的进一步改进，所述平台还包括一遥控器和一遥控收发模块，该遥控收发模块可以接收到遥控器发送的信号，同时遥控收发模块可发送信号给遥控器，从而与遥控器实现信息交互。

本发明工作原理以及效果如下：