[发明专利]体感侦测方法

说明书

技术领域

本发明乃是有关于一种体感侦测方法，且尤其指关于辨识人体手部特征的体感侦测方法。 

背景技术

近年来，基于影像动作之手势辨识方法及其系统快速发展，尤其是游戏系统。其中，透过电脑分析使用者之动作来执行指令已成为未来最具可能性的互动方法，如何让使用者与电脑之间的互动介面更友善是一项日渐重要的课题。然而，传统的解决方案往往需要在使用者手指上配置一感应器，此举虽然可以增加侦测手部动作的准确性，但是亦增加使用者的负担。另一较佳的方式为直接将使用者的手部视为一指令下达器具，以光学式红外线感测处理的方式分析使用者的手部移动方式来输入指令，控制电脑的作业系统或是周边装置。但是，此种传统的光学影像分析方法过于复杂且不够稳定。 

因此，如何让使用者可以徒手手势与电脑操作介面进行互动，是一项亟待解决的问题。 

发明内容

有鉴于上述问题，本发明提供一种体感侦测方法，透过先前的图像区块中的人手的手掌掌心点及各个指尖顶点的位置和当前的指尖顶点的个别位移，估算缺失的指尖顶点，以找出所有的指尖顶点的位置，如此可补足当前图像区块的不足。 

本发明的一目的在于提供一种体感侦测方法，用于辨识人体的至少一手部特征，其特征在于：包括下列步骤：确认先前的一图像区块中的人手的一手掌掌心点、五根手指的各个指尖顶点的位置及所有手指对应的手指中线的位置；在当前的一图像区块中，确认一组运动方向最一致的指尖顶点；从确认出的该些指尖顶点在当前的该图像区块中与先前的该图像区块 中的该些指尖顶点的个别位移，估算缺失的该至少一指尖顶点的位置；修正经过估算出的该至少一指尖顶点所找出的一手掌掌心点的位置；及当所有的手指中线的角度变化方向与变化率相同，且该手掌掌心点接近不变时，辨识出人手的一旋转手势。 

依据本发明之一实施态样，其特征在于：确认先前的一图像区块中的人手的一手掌掌心点、五根手指的各个指尖顶点的位置及所有手指对应的手指中线的位置的步骤更包括下列步骤：辨识出多个图像区块的每个图像区块内的所有的候选的指尖边缘线；从每一该候选的指尖边缘线计算出至少一手指边缘方向；比较每一手指边缘方向与从该图像区块中获得的一手指方向估计值，将与该手指方向估计值最接近的该至少一手指边缘方向储存作为一最佳手指方向，并将与该手指方向估计值最接近的该至少一手指边缘方向对应的一手指长度估计值储存作为一最佳手指长度；依据该最佳手指方向及该最佳手指长度，在该些图像区块中判断至少一候选的手指边缘线；及计算出该候选的指尖边缘线上，具有到该候选的指尖边缘线的两端点连线的距离最大值的一点，并将此点作为一指尖顶点。 

依据本发明之一实施态样，其特征在于：确认先前的一图像区块中的人手的一手掌掌心点、五根手指的各个指尖顶点的位置及所有手指对应的手指中线的位置的步骤更包括下列步骤：取得通过该指尖顶点、与该候选的指尖边缘线的两端点的连线垂直的一垂线，并将之作为一手指中线；及取得对应拇指与中指的该些手指中线的交点，并将之作为一手掌掌心点。 

依据本发明之一实施态样，其特征在于：更包括下列步骤：依据该手掌掌心点及其与对应拇指的该手指中线的一末端点的距离，将该手掌掌心点作为圆心、该手掌掌心点与对应拇指的该手指中线的该末端点的距离作为半径所形成的圆辨识为一手掌。 

依据本发明之一实施态样，其特征在于：辨识出多个图像区块的每个图像区块内的所有的候选的指尖边缘线的步骤更包括下列步骤：在该些图像区块之每个图像区块中，辨识出所有的单向弯曲的曲线：及在该些单向弯曲的曲线中，辨识出弧度对应圆心角接近π/2的至少一曲线，作为该候选的指尖边缘线。 

依据本发明之一实施态样，其特征在于：在该些图像区块之每个图像区块中，辨识出所有的单向弯曲的曲线的步骤更包括下列步骤：计算在该 图像区块中的每个像点的梯度值及其梯度方向；以坎尼(Canny)边缘检测运算元提取出该图像区块中多个图像边缘；及对该些图像边缘之每个逐一判断，当一图像边缘中的任意连续三点的梯度方向满足梯度方向渐大或渐小的变化关系时，将该图像边缘辩识为一单向弯曲的曲线。 

依据本发明之一实施态样，其特征在于：从每一该候选的指尖边缘线计算出至少一手指边缘方向的步骤更包括下列步骤：从该候选的指尖边缘线的两端点，将该手指长度估计值与从该图像区块中获得的一手指方向估计值带入一预定方程式，以在该图像区块中找出对应的多个像素点；及从该些像素点的梯度方向的平均值计算出该至少一手指边缘方向；其中，该预定方程式为：