[发明专利]手势辨识与控制方法及其装置

说明书

技术领域

本发明是有关于一种辨识与控制方法及其装置，且特别是有关于一种手势辨识与控制方法及其装置。

背景技术

传统的人机互动介面为滑鼠、键盘和摇杆，随着科技发展日新月异，为了使人机互动可以更加便利，于是有了触控、声控等技术的出现。为了使人机互动可以更加人性化，体感控制提供了一种全新的输入方式，其中之一为手势辨识，由于手势是人与人在日常生活中常用的沟通方式之一，是一种相当直觉且方便的示意方式。手势辨识应用于人机介面设计、医疗复健、虚拟实境、数字艺术创作与游戏设计等领域近来渐渐受到消费者的瞩目。

辨识手势的信息主要有两种：一是动态手势，另一则是静态手势。动态手势信息包括手部移动轨迹、位置信息与时序关系，静态手势信息则主要为手形变化，通过分析手势信息并根据不同的手势，来达到人机互动的功能。手势辨识的方法之一为利用深度摄影机来取得具有深度信息的影像，每张影像必须做前置处理，如影像二值化和清除影像背景、消除杂讯等，再从一连串影像中撷取并分析出使用者手部位置及手势等相关讯息。再利用手部位置的影像坐标数值来控制显示器的游标的移动。由于前置处理需花费较长时间，使得移动游标的速度与精确度难以与滑鼠相较。因此，对于强调即时人机互动的手势控制介面来说实为待加强的一环。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种手势辨识与控制方法及手势辨识与控制装置，通过分析手部骨架信息而可直接输出控制信号至多媒体影音装置，减少使用者利用手势控制游标的步骤。

本发明提出一种手势辨识与控制方法，包括下列步骤。先撷取具有深度信息的待处理影像，此待处理影像包括人形影像。分析人形影像，以获得具有第一骨架与第二骨架的手部骨架信息。判断第一骨架与第二骨架是否具有交点。若是，则继续判断第一骨架与第二骨架所形成的夹角是否在第一预设角度范围内。当夹角在第一预设角度范围内，则据以输出控制信号。

在本发明的一实施例中，上述的手势辨识与控制方法更包括依据交点在第一骨架中的位置来计算第一比例值，并依据交点在第二骨架中的位置来计算第二比例值。当第一比例值与第二比例值的至少其中之一小于第一临界值，则输出用以表示暂停功能的暂停控制信号。当第一比例值与第二比例值皆属于预设比例区间之内，则输出用以表示停止功能的停止控制信号。

在本发明的一实施例中，其中当第一骨架与第二骨架不具有交点，则上述的手势辨识与控制方法更包括判断第一骨架与第二骨架的延伸线上是否具有延伸交点。若是，则判断延伸交点的夹角是否在第二预设角度范围内。当延伸交点的夹角在第二预设角度范围内，则据以输出另一控制信号。

在本发明的一实施例中，上述的手势辨识与控制方法更包括计算第一骨架与第二骨架的中点连线长度。并依据此中点连线长度的变化，据以产生对应的另一控制信号。

在本发明的一实施例中，上述的依据中点连线长度的变化，据以输出对应的另一控制信号的步骤包括当中点连线长度增加时，输出用以表示提高音量功能的第一音量控制信号；当中点连线长度缩小时，输出用以表示降低音量功能的第二音量控制信号。

本发明另提出一种手势辨识与控制方法，包括下列步骤。先撷取具有深度信息的待处理影像。接着采用斑点检测（Blob detection）法分析此待处理影像，据以判断待处理影像的连通域个数。当连通域个数为二个，则分析待处理影像的第一连通域的第一重心位置与第二连通域的第二重心位置。并且依据第一与第二重心位置之间的重心连线长度的变化，据以输出对应的控制信号。

本发明又提出一种手势辨识与控制装置，其包括影像撷取单元、储存单元以及处理单元。其中，影像撷取单元用以撷取具有深度信息的待处理影像，此待处理影像包括人形影像。储存单元用以储存待处理影像以及电脑可读写软件。处理单元用以执行电脑可读写软件的多个指令，其中所述多个指令包括：分析人形影像，以获得具有第一骨架与第二骨架的手部骨架信息。判断第一骨架与第二骨架是否具有交点。若是，判断第一骨架与第二骨架所形成的夹角是否在第一预设角度范围内。当夹角在第一预设角度范围内，则据以输出控制信号。

基于上述，本发明所提供的手势辨识与控制方法及其装置直接通过分析手部骨架信息来直接输出控制信号至多媒体影音装置，以使多媒体影音装置直接根据此控制信号执行预设程序。如此一来，利用手势操控达到类似快捷键的功能，减少使用者利用手势控制多媒体影音装置的显示屏幕的游标的步骤。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。

附图说明