[发明专利]一种采用动作切分的手势识别系统和方法

摘要

本发明请求保护一种采用动作切分的手势识别系统和方法，涉及机器视觉和人机交互领域，所述方法包括以下步骤：首先检测头部运动，并计算头部姿态变化；然后根据姿态估计信息发送切分信号并判断手势切分始末点，若信号表示主动手势动作切分则在此手势执行的时间间隔内捕捉手势视频帧序列，并对手势帧图像进行预处理和特征提取；若信号表示自动手势动作切分则实时采集视频帧序列并通过分析相邻手势间的运动变化规律自动分析切分点，进行动作切分，再由切分得到的有效元手势序列提取视觉无关特征，并经过具有消除时空差异的手势识别算法得到类型结果。本发明大大减少了连续手势的冗余信息和识别算法的计算开销，提高了手势识别的准确性和实时性。

主权项

1.一种采用动作切分的手势识别系统，其特征在于，包括：数据接口模块，数据接口模块包括手势数据流接口组件和头部姿态数据流接口；用于获取并管理头部姿态和手部姿态的原始数据；头部姿态估计模块，包括特征计算模块和姿态预定义模块，用于对头部姿态数据流接口发送来的原始数据用估计算法处理原始头部姿态数据并输出估计结果给动作分割模块；动作分割模块，包含自动分割模块、主动分割模块及缓冲区，根据头部姿态估计模块的输出估计结果，采用切分算法对手势数据进行切分处理；所述主动分割模块采用基于头部姿态判定的方式，头部姿态指预先定义的脸部朝向或者头部动作，以代表手势开始的头部姿态作为切分的起始点，以代表手势结束的头部姿态作为切分的结束点；所述自动分割模块采用基于空手势模型的模板匹配方法，根据手势运动变化的速率变化判断不同手势间动作的拐点；自动切分的相关参数有SPOTTING_START切分开始点阈值，SPOTTING_END切分结束点阈值，DURATION手势长度阈值，当某一时刻t的表征手部运动的速率α(t)＞SPOTTING_START时标记切分起始点，当α(t)＜SPOTTING_END时，标记切分结束点，将切分得到的手势序列长度L(g)与DURATION进行比较，如果切分的手势序列持续时间过短，则丢弃该序列；手势识别模块，用于对动作分割模块切分得到的手势序列进行手势识别。