[发明专利]手势识别方法和系统

权利要求书

1.一种手势识别方法，用于从输入图像中识别手势，该方法包括：

通过对所述输入图像进行亮度和色彩分析，获取所述输入图像中的潜在人手区域；

使用人手识别模型获取所述输入图像中各个潜在人手区域属于人手区域的概率值；

选择所述概率值大于预定阈值的潜在人手区域作为人手区域；

从所述输入图像中截取人手区域图像；以及

将所述人手区域图像输入手势识别模型，以识别其对应的手势。

2.根据权利要求1所述的手势识别方法，还包括：

根据所述人手区域的长宽比例，计算该人手区域图像到标准人手图像的仿射变换矩阵；

使用所述仿射变换矩阵对所述人手区域图像进行仿射变换，得到标准化的人手区域图像，

其中，将所述标准化的人手区域图像输入手势识别模型，以识别其所对应的手势。

3.根据权利要求1所述的手势识别方法，其中，所述通过对所述输入图像进行亮度和色彩分析获取所述输入图像中的潜在人手区域的步骤包括：

选择所述输入图像中光流特征绝对值大于预设阈值且色彩属于预设肤色区间的区域为所述潜在人手区域。

4.根据权利要求3所述的手势识别方法，还包括：

在确定所述人手区域后，计算后续一帧或多帧输入图像中对应于所述人手区域的图像区域的光流特征值，以确定后续一帧或多帧输入图像中的人手区域。

5.根据权利要求1所述的手势识别方法，其中，在对所述输入图像进行亮度和色彩分析之前，该方法还包括：

对所述输入图像进行检测，以确定用户是否发出预定肢体动作；

在检测到用户发出预定肢体动作的情况下，执行所述对输入图像进行亮度和色彩分析的步骤。

6.根据权利要求1所述的手势识别方法，其中，在获取所述输入图像中的潜在人手区域之后，该方法还包括：

基于预定的模型或算法，识别出所述输入图像中的人脸潜在区域和/或人体潜在区域；

根据识别出的所述人脸潜在区域和/或人体潜在区域，删除处于不合理范围的潜在人手区域。

7.根据权利要求1所述的手势识别方法，还包括：

对所述输入图像进行多尺度缩放，以得到不同尺度的输入图像；

对不同尺度的输入图像执行所述对输入图像进行亮度和色彩分析的步骤。

8.根据权利要求1-7中任何一项所述的手势识别方法，其中，所述人手识别模型和所述手势识别模型均为卷积神经网络模型。

9.一种手势识别系统，用于从输入图像中识别手势，该系统包括：

存储器，用于存储所述输入图像；

CPU模块，用于控制FPGA模块，并对所述输入图像进行亮度和色彩分析，以获取所述输入图像中的潜在人手区域；

FPGA模块，用于在其上实现人手识别模型和手势识别模型，其中，所述人手识别模型用于获取所述输入图像中各个潜在人手区域属于人手区域的概率值，以便选择概率值大于预定阈值的潜在人手区域作为人手区域，并从所述输入图像中截取人手区域图像，所述手势识别模型用于从所述人手区域图像中识别出对应的手势。

10.根据权利要求9所述的手势识别系统，其中，所述CPU模块根据所述人手区域的长宽比例，计算该人手区域图像到标准人手图像的仿射变换矩阵，该系统还包括：

几何变换模块，用于使用所述仿射变换矩阵对所述人手区域图像进行仿射变换，得到标准化的人手区域图像，

其中，所述手势识别模型从所述标准化的人手区域图像中识别出对应的手势。

11.根据权利要求9所述的手势识别系统，其中，

所述CPU模块选择所述输入图像中光流特征绝对值大于预设阈值且色彩属于预设肤色区间的区域为所述潜在人手区域。

12.根据权利要求11所述的手势识别系统，其中，

在确定所述人手区域后，所述CPU模块计算后续一帧或多帧输入图像中对应于所述人手区域的图像区域的光流特征值，以确定后续一帧或多帧输入图像中的人手区域。