[发明专利]一种基于手势轮廓快速匹配的手势识别方法

说明书

本发明公开了一种基于手势轮廓快速匹配的手势识别方法，该方法包括如下步骤：(1)根据手部区域计算封闭的轮廓；(2)基于待匹配的手势轮廓模板，计算匹配矩阵；(3)计算手部区域轮廓和匹配矩阵每行的卷积；(4)计算匹配误差；(5)根据匹配误差和固定门限比较，得到手势识别结果。该基于手势轮廓快速匹配的手势识别方法直接利用原始轮廓数据提高匹配正确率并利用构建的特殊结构的匹配矩阵降低匹配算法的复杂度。

技术领域

本发明涉及图像处理和模式识别技术领域，具体为一种基于手势轮廓快速 匹配的手势识别方法。

背景技术

手势动作识别是基于人体动作的人机交互技术的重要手段，传统的算法基 于手势图像统计特征参数的计算，获取手势的信息，并通过比对特定手势数 据确定当前手势是否符合待匹配手势。这一过程速度慢、效率低。不能满足 实时手势交互对算法复杂度和运算量的要求。

根据现有手势识别算法在速度和效率上的瓶颈问题，可以从手部轮廓几何 形状匹配的方式，得到手势识别结果，但传统的匹配基于手势轮廓的统计量， 不直接匹配原始数据，匹配误差大。针对上述手势识别领域的问题，本专利 提出基于轮廓数据直接匹配的算法，直接利用原始轮廓数据提高匹配正确率 并利用构建的特殊结构的匹配矩阵降低匹配算法的复杂度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于手势轮廓快速匹配的手势识别方法，以 解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于手势轮廓快速匹配 的手势识别方法，该方法包括如下步骤：

(1)根据手部区域计算封闭的轮廓；

(2)基于待匹配的手势轮廓模板，计算匹配矩阵；

(3)计算手部区域轮廓和匹配矩阵每行的卷积；

(4)计算匹配误差；

(5)根据匹配误差和固定门限比较，得到手势识别结果。

优选的，所述的基于手势轮廓快速匹配的手势识别方法，所述的步骤(1) 根据手部区域计算封闭的轮廓方法，从带有完整手部的图像中找出手部区域， 并计算该区域的外轮廓，得到封闭的手部轮廓曲线，并对轮廓按固定步长进 行采样，得到轮廓上的采样点的坐标。

优选的，所述的基于手势轮廓快速匹配的手势识别方法，所述的步骤(2) 基于待匹配的手势轮廓模板，计算匹配矩阵算法，根据手势轮廓模板，按固 定步长进行采样，得到轮廓上的采样点的坐标，根据坐标数据构建出特定结 构的矩阵，作为匹配矩阵。

优选的，所述的基于手势轮廓快速匹配的手势识别方法，所述的步骤(3) 计算手部区域轮廓和匹配矩阵每行的卷积算法，计算封闭手部轮廓曲线上采 样点坐标序列和匹配矩阵每行的卷积结果，卷积结果重新排列成矩阵。

优选的，所述的基于手势轮廓快速匹配的手势识别方法，所述的步骤(4) 计算匹配误差，根据计算手部区域轮廓和匹配矩阵每行的卷积的运算结果对 应的矩阵，计算各列的2范数，构成匹配误差序列。

优选的，所述的基于手势轮廓快速匹配的手势识别方法，所述的步骤(5) 根据匹配误差和固定门限比较，得到手势识别结果，根据匹配误差序列的 最小元素值和特定门限比较，确定匹配是否成功，当匹配成功时，即匹配误 差序列最小元素值小于特定门限，输出匹配的手势轮廓模板对应的手势作为 识别结果，否则输出识别失败。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该基于手势轮廓快速匹配的手 势识别方法直接利用原始轮廓数据提高匹配正确率并利用构建的特殊结构的 匹配矩阵降低匹配算法的复杂度。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2是本发明案例示意图。