[发明专利]手势控制装置及手势识别方法

摘要

本发明提供了一种手势控制装置及手势识别方法，手势控制装置包括：计算终端，用于进行离线的自然手势建模和在线的手势识别；多个传感器，分别设置在被测对象的小臂、大臂以及躯干处以相应地采集小臂、大臂以及躯干的姿态坐标，且各传感器通信连接于计算终端。其中，在在线的手势识别过程中，计算终端基于各传感器采集到的数据进行计算处理，经过计算处理得到的被测对象的实际状态与计算终端在离线的自然手势建模过程中得到的手势模型自动比对以完成被测对象的手势识别。在本发明的手势控制装置中，计算终端能够处理重复动作，简化了离线的自然手势建模过程和在线的手势识别过程，提高了手势识别率，并使得接近人习惯的自然手势控制成为可能。

主权项

1.一种手势识别方法，由一种手势控制装置来实现，手势控制装置包括：计算终端(1)，传感器(2)用于进行离线的自然手势建模和在线的手势识别；以及多个传感器(2)，分别设置在被测对象(3)的小臂(31)、大臂(32)以及躯干(33)处以相应地采集小臂(31)、大臂(32)以及躯干(33)的姿态坐标，且各传感器(2)通信连接于计算终端(1)；其中，在在线的手势识别过程中，计算终端(1)基于各传感器(2)采集到的数据进行计算处理，经过计算处理得到的被测对象(3)的实际状态与计算终端(1)在离线的自然手势建模过程中得到的手势模型自动比对以完成被测对象(3)的手势识别；其特征在于，手势识别方法包括步骤：S1，离线状态下，计算终端(1)通过指定被测对象(3)的大臂(32)、小臂(31)以及躯干(33)的姿态、各关节的关节角度大小及运动状态建立手势模型并存入计算终端(1)的手势库中；S2，在线状态下，计算终端(1)分别接收各传感器(2)在每个采样周期内采集到的被测对象(3)的小臂(31)的姿态坐标qf、大臂(32)的姿态坐标qu以及躯干(33)的姿态坐标qb；S3，计算终端(1)对步骤S2中得到的姿态坐标分别进行处理计算，得到小臂(31)相对躯干(33)的相对姿态坐标af、大臂(32)相对躯干(33)的相对姿态坐标au以及各关节的关节角度大小和运动状态；S4，计算出各关节在每个采样周期内处于各运动状态的概率；S5，基于小臂(31)相对躯干(33)的相对姿态坐标af、大臂(32)相对躯干(33)的相对姿态坐标au、各关节的关节角度大小和各关节处于各运动状态的概率，分别计算出手势库中的每个手势模型与被测对象(3)在当前采样周期中的实际状态之间的相似度以及每个手势模型的总相似度；S6，比较手势库中所有手势模型的总相似度，求出拥有最大总相似度的手势模型，若该手势的总相似度大于设定的阈值，则将该手势作为识别结果返回。