[发明专利]基于视频流的人手定位方法

说明书

技术领域

本发明涉及人机交互领域，尤其是指一种基于视频流的人手定位方法。

背景技术

手势是人们日常生活中广泛使用的一种交流方式，具有很强的表意功能。随着计算机技术的发展，手势控制以其操作自然、直观、非接触等优势逐步被应用于家电控制、互动展示、游戏控制等场合。

基于计算机视觉的手势交互，其核心是利用计算机视觉、图像处理等技术对图像采集设备采集到的视频序列进行处理，得到对手势控制行为的理解，从而进行相应响应。

手势人机交互系统中，通常会设计启动、跟踪、识别等过程，因为跟踪开始的时候往往需要知道被跟踪目标的信息，常见的方法是利用固定手形的检测来实现，这种方法不够贴近人的自然行为。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于视频流的人手定位方法，其能够简单化人手定位的方法，更富有人性化。

本发明的目的是这样实现的：

一种基于视频流的人手定位方法，该方法包括如下步骤：

（1）摄像头采集一段图像序列，并在采集的图像中获取人脸的位置与大小信息；

（2）根据人脸的位置与大小信息，确定挥手检测区域，并计算出人手大小；

（3）计算所述挥手检测区域内是否产生挥手，若检测到挥手，并获得变化像素区域的位置中心点；

（4）以变化像素区域的位置中心点作为参考点，并根据步骤（2）计算出人手的大小，确定人手搜索区域，再定位人手的精确位置。

在其中一个实施例中，所述步骤（3）计算所述挥手检测区域包括如下步骤：

A：计算采集到图像的帧间差分图像D(x,y,t)；

B：计算二值化后的帧间差分图像B(x,y,t)，设定阀值Th1，如果D(x,y,t)>Th1，则B(x,y,t)=V₁，相反B(x,y,t)=V₂；

C：对二值化后的帧间差分图像B(x,y,t)进行标定，确定挥手的像素点总数S；

D：设定阀值Th2，若S>Th2，则判定检测到挥手，初步确定手势位置。

在其中一个实施例中，所述步骤（4）包括如下步骤：

A：确定挥手区域的中心点，并根据步骤（2）计算出人手的大小，确定人手搜索区域；

B：将人手搜索区域中的图像转换到适宜肤色分割的颜色空间，在该颜色空间上建立初始肤色模型；

C：根据建立的初始肤色模型，对图像进行肤色的粗分割；

D：根据粗分割的结果更新肤色模型，对图像再次进行肤色分割；

E：重复步骤D，对比前后肤色模型参数，若参数趋于稳定，则停止，获得肤色的细分割结果；

F：根据细分割后的结果，计算出人手位置中心点，得到精确的人手位置。

本发明基于视频流的人手定位方法与现有技术相比，具有如下有益效果：

（1）本发明人手定位方法对挥手时用户的手形不做限制，更符合人的自然操作，贴近人的日常行为习惯，提高人机交互系统的交互体验；

（2）结合人脸检测及挥手检测区域的设定，减少误操作的出现，提高识别准确度；

（3）与动态肤色分割技术的结合使用，使得人手位置确定更加精确。

 

附图说明

图1为本发明基于视频流的人手定位方法确定挥手区域的示意图；

图2为本发明基于视频流的人手定位方法利用肤色分割方法修正挥手检测位置示意图。

具体实施方式

本发明基于视频流的人手定位方法，该方法包括如下步骤：

（1）摄像头采集一段图像序列，并在采集的图像中获取人脸的位置与大小信息；

（2）根据人脸的位置与大小信息，确定挥手检测区域，并计算出人手大小；

（3）计算所述挥手检测区域内是否产生挥手，若检测到挥手，并获得变化像素区域的位置中心点；

（4）以变化像素区域的位置中心点作为参考点，并根据步骤（2）计算出人手的大小，确定人手搜索区域，再定位人手的精确位置。

其中，所述步骤（3）计算所述挥手检测区域包括如下步骤：

A：计算采集到图像的帧间差分图像D(x,y,t)；

B：计算二值化后的帧间差分图像B(x,y,t)，设定阀值Th1，如果D(x,y,t)>Th1，则B(x,y,t)=V₁，相反B(x,y,t)=V₂；

C：对二值化后的帧间差分图像B(x,y,t)进行标定，确定挥手的像素点总数S；