[发明专利]一种三维手势模型的初始化方法

权利要求书

1.一种三维手势模型的初始化方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)建立三维手势数据库；

(2)利用摄像机采集手势图像，并从视频流中获取帧图像，计算观测特征值；

(3)在三维手势数据库中搜寻与当前手势图像最相近的三维手势模型，将搜寻到的三维手势模型显示并按照摄像机投影矩阵进行投影；

(4)从视频流获取新的观测特征值，并进行可视化显示，得到观测特征值图像；

(5)操作者调整手势状态；

(6)如果操作者不认可当前手势状态，转向步骤(4)；

(7)如果操作者认可当前手势状态，则停止调整，对当前的手势状态及三维手势模型进行评价，得出评价结果，如果评价结果达到精度要求，则绘制、输出三维手势模型，初始化成功，如果评价结果没有达到精度要求，则转向步骤(4)；

步骤(7)包括如下操作过程：

D1：计算手势观测图像I(t)与模型投影图像P(t)之间的Hausdorff距离h^k(i，j)＝Hausdorff(I(t)，P(t))，其中，i∈I(t)，j∈P(t)；

D2：如果h^k(i，j)＜δ，则返回人手模型，人手模型达到规定精度，保存输出初始化模型，初始化成功，其中，δ为一常数；

D3：如果h^k(i，j)＞δ，则执行如下步骤：

D3.1：求集合X^j，把三维手势模型中影响特征向量j的所有变量放入集合X^j中，在此j为关键因素；

D3.2：对集合X^j中所有元素进行采样；

D3.3：根据采样值重新计算Hausdorff距离h^k+1(i，j)，如果h^k+1(i，j)＞h^k(i，j)，则舍弃此次采样值，转步骤D3.2；

D3.4：如果h^k+1(i，j)＜h^k(i，j)，则程序根据采样值自动刷新三维手势模型，并进行显示，同时把三维手势模型按照摄像机投影矩阵进行投影；

D3.5：把人手图像中的关键因素以一定的形式凸现出来，操作者根据可 视化状态调节手势。

2.根据权利要求1所述三维手势模型的初始化方法，其特征是：步骤(1)包括如下步骤：

B1：用定标后的摄像机获取人手图像；

B2：建立三维人手模型，不断调整三维人手模型参数，直到三维人手模型在对应人手图像上的投影与该人手图像吻合为止，其中，投影矩阵由已知摄像机的参数所组成；

B3：获取人手图像的密度分布特征：

B4：用索引方式组织人手图像、三维人手模型以及密度分布特征。

3.根据权利要求1所述三维手势模型的初始化方法，其特征是：步骤D3.2对集合X^j中所有元素进行采样包括如下步骤：状态变量x∈X^j是服从高斯分布的随机变量，用上一时刻t-1的状态分布近似地代替时刻t的状态分布，即为了避免状态值在大范围内震荡，尽快收敛到真实解，引进阈值λ，使其满足条件λ为一常数。

4.根据权利要求3所述三维手势模型的初始化方法，其特征是：所述λ可取值3或4或5。