[发明专利]手势识别方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及人机交互技术领域，尤其涉及手势识别方法及装置。

背景技术

目前对文件的操作，局限于鼠标和键盘，这种操作方式在某些情况下极其不便，例如在演示场合，演讲者有可能需要操作多个文件，可能需要最小化当前程序，需要打开下一个文件并将该文件进行最大化操作来重点展示。当前鼠标的操作虽然可以容易地点击最大、最小按钮，但是要求操作者在操作时依赖于鼠标和键盘，而不能在任意位置舒适地进行人机交互。

当前，体感操作识别技术作为人类和计算机之间全新的交互方式，广泛应用于智能机器人、计算机、游戏机、手机、显示器、自动控制系统等各种领域。而随着多媒体技术的普及与发展，人们在对这种全新的人机交互技术进行着不懈的探索，使用手势、肢体动作等直观的方式完成人机交互，已成为一个技术热点。

但当前的体感操作识别技术，无法较快捷有效地识别出操作者的手势，以进行人机交互操作。

发明内容

本发明的目的在于提出一种手势识别方法及装置，以能够快速准确地捕获到操控者的手势，并执行预设的该手势对应的指令。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种手势识别方法，包括：

S1、获取识别对象预设时长的三维数据；

S2、对识别对象在预设时长中各采样时刻的三维数据进行拟合，获取拟合操作平面，所述拟合操作平面为识别对象所在平面的近似平面；

S3、获取各采样时刻的三维数据的凸包点集中各点两两距离中的最远距离，依据所述最远距离判定所述识别对象的状态，所述凸包点集为各采样时刻的三维数据在所述拟合操作平面的垂足点云的凸包点集；

S4、获取所述凸包点集的中心点，并计算所述中心点在所述预设时长内的移动距离；

S5、根据所述识别对象的状态变化以及所述移动距离执行操作指令。

优选地，依据所述最远距离判定所述识别对象的状态具体包括：当所述最远距离大于预设张开判定阈值，则判定识别对象在该采样时刻的状态为张开状态，否则判定识别对象在该采样时刻的状态为紧握状态。

优选地，所述张开判定阈值的范围为2-8厘米。

优选地，所述步骤S5包括：在所述预设时长之内，如果所述中心点的移动距离达到第一阈值，并且识别对象的状态由紧握状态变为张开状态，则执行第一指令。

优选地，所述步骤S5包括：在所述预设时长之内，如果所述中心点移动距离达到第二阈值，并且识别对象的状态由张开状态变为紧握状态，则执行第二指令。

优选地，所述步骤S4还包括计算所述中心点的移动方向；

所述步骤S5包括，在所述预设时长之内，如果所述中心点向第一方向的移动距离达到第一阈值，并且识别对象的状态由紧握状态变为张开状态，则执行第一指令。

优选地，所述步骤S5包括，在所述预设时长之内，如果所述中心点向第二方向的移动距离达到第二阈值，并且识别对象的状态由张开状态变为紧握状态，则执行第二指令。

优选地，所述步骤S2中对识别对象在预设时长中各采样时刻的三维数据使用最小二乘法公式进行拟合。

本发明还公开了一种手势识别装置，包括：

三维数据获取模块，用于获取识别对象的预设时长的三维数据；

操作平面获取模块，用于对识别对象在预设时长中各采样时刻的三维数据进行拟合，获取拟合操作平面，所述拟合操作平面为识别对象所在平面的近似平面；

状态判定模块，用于获取识别对象各采样时刻的三维数据的凸包点集中各点两两距离中的最远距离，依据所述最远距离判定所述识别对象的状态，所述凸包点集为各采样时刻的三维数据在所述拟合操作平面的垂足点云的凸包点集；

中心点监控模块，用于获取所述凸包点集的中心点，并计算所述中心点在所述预设时长内的移动距离；

手势判定与执行模块，用于根据所述识别对象的状态变化以及所述移动距离执行操作指令。

优选地，所述状态判定模块用于在所述最远距离大于预设张开判定阈值时，判定识别对象在该采样时刻的状态为张开状态，否则判定识别对象在该采样时刻的状态为紧握状态。

优选地，所述张开判定阈值范围为2-8厘米。

优选地，所述手势判定与执行模块包括第一指令判定执行单元，所述第一指令判定执行单元用于在所述预设时长之内，判定所述中心点的移动距离是否达到第一阈值，并且识别对象的状态是否由紧握状态变为张开状态，若是则执行第一指令。