[发明专利]一种手势控制的人机交互方法及装置

说明书

本发明涉及一种手势控制的人机交互方法及装置，人机交互装置获取人手区域信息，根据人手区域信息计算并设置开启人机交互手势的人手中心点，根据人手中心点在三维空间内的运动轨迹，以此确定人手动作为静态变化手势或动态变化手势，同时识别并获得与手势动作对应的控制指令，该控制指令用于控制终端设备，以使机器设备执行与控制指令对应的操作。该人机交互方法在传统的人机交互方法的基础上进行了改进，解决了传统人机交互方法中存在的手势识别度不高而带来的误操作、反复操作等问题。相比于传统的人机交互方法，该方法步骤设计更为合理有效，其作用更为明显，效果更为显著，具有更高的实用价值。

技术领域

本发明涉及一种手势控制的人机交互方法及装置，属于人工智能与图像处理技术领域。

背景技术

随着科技的发展，各种智能设备的应用越来越广泛。人与智能设备之间的人机交互也越来越多，人机交互方式有接触式和非接触式两种，接触式的人机交互方式较为成熟和完善，而非接触式的人机交互操作方式则处于研究起步阶段。近年来，非接触式的人机交互方式一直是人机交互方式中研究的热点和难点问题，研究好非接触式的人机交互方式具有很高使用价值，尤其是应用到一些特殊要求的场合下则意义更为重大。

手势是一种直观的、自然地交互方式，表达方式快捷，表达意义丰富，是人类互相交流信息的重要工具。手势识别是按照某种规则识别出手势表达的内容，具有很强的一致性和扩展性。在应用方面，手势识别系统可以实现聋哑人与正常人交流，也可以在应用软件中直接操作软件或虚拟对象。从手的结构来看，手势包含手指和手掌；从手在三维空间的移动来分，可以在水平，垂直，深度三个方向移动。不同数量的手指结合不同方向的移动再加上手掌的变化可以组合成不同的手势，可以实现控制，移动，等不同的运用。近年来，如何更有效对手势识别，达到更好的人与人或人机交互，是研究的热点和难点问题。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种手势控制的人机交互方法，该方法能够更为精准得获取手势控制信息，实现更为有效的人机交互操作。

本发明还提供一种用于实现上述手势控制的人机交互方法的装置。

术语说明：

1、深度信息，是指深度图像具有的物体三维特征信息，深度图像不同与通常所处理的二维图像，深度图像中的像素代表了一个相对的深度信息，因此每个像素都包含了三维坐标系下各个坐标值的信息，深度图像数据反映了景物表面的三维信息。

2、图像形态学处理，是指将数字形态学作为工具从图像中提取对于表达和描绘区域形状有用处的图像分量，比如边界、骨架以及凸壳，还包括用于预处理或后处理的形态学过滤、细化和修剪等。

本发明的技术方案如下：

一种手势控制的人机交互方法，该方法包括，通过人手动作实现与人机交互装置的操作，所述人手动作包括静态变化手势和动态变化手势；

人机交互装置获取人手区域信息，所述人手区域位于人体与所述人机交互装置之间；

所述人机交互装置根据人手区域信息计算并设置开启人机交互动作的人手中心点，所述人手中心点作为人手区域在三维空间运动的参考基点；通过判断人手中心点在三维空间内的运动轨迹，来确定人手动作为静态变化手势或动态变化手势；

所述人机交互装置识别并获得与人手动作相对应的控制指令，所述控制指令用于控制终端设备完成相应操作。

优选的，所述人机交互装置获取人手区域信息的过程包括：

首先，所述人机交互装置获取人脸区域信息，然后根据获取的人脸区域信息计算并得到肤色特征，再根据人手深度信息和肤色特征获取人手区域信息，最后根据优化算法并结合图像形态学处理，对人手区域信息进行优化处理。

进一步优选的，所述优化算法为Blob labeling算法。