[发明专利]虚拟现实头显设备手势控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及人机交互领域，具体涉及一种虚拟现实头显设备手势控制方法。

背景技术

虚拟现实头显设备是新一代的头戴式显示器，例如虚拟现实头盔，提供了一种沉浸式虚拟现实的人机交互方式，它利用计算机在头戴式显示器中生成一个三维空间的虚拟世界，提供用户关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟，让用户如同身历其境一般，使用户沉浸到虚拟环境中，及时、没有限制地观察三维空间内的事物，为一种更贴合用户体验的人机交互方式。

目前，现有的虚拟现实头显设备的人机交互通常是利用诸如鼠标、蓝牙手柄等常规输入方式来与设备进行交互，成本高并且不方便携带。

发明内容

为了解决现有技术中的上述问题，本发明提出一种虚拟现实头显设备手势控制方法，通过手部动作实现虚拟现实头显设备中鼠标的动作，摆脱了硬件辅助输入设备。

本发明提出的一种虚拟现实头显设备手势控制方法，包括以下步骤：

步骤S11，通过视频采集装置进行手部的识别，并依据在采集区域内静止的时间判断是否进入鼠标跟随状态；

步骤S12，进入鼠标跟随状态后，通过视频采集装置逐帧采集手部运动，依据连续各帧图像中手部的位置信息控制显示系统中鼠标跟随手部做相应移动；

步骤S13，在鼠标跟随状态中，通过对视频采集装置采集到图像中的手部进行识别来判断手部手势的变化，实现点击确认的操作。

优选的，对所采集的图像中手部的识别采用AdaBoost算法构建的强分类器进行。

优选的，采用AdaBoost算法构建的强分类器的方法为：

步骤S21，构建具有正、负样本标识的训练样本(x₁,y₁)、(x₂,y₂)……(x_n,y_n)，其中y_i＝0为负样本，y_i＝1为正样本，n是训练样本的总个数；

步骤S22，初始化训练样本的权值w_t,i，t为循环次数；

步骤S23，取t＝1…T，T为训练的最大循环次数；

步骤S231，归一化权值：

步骤S232，对每一个特征f，训练一个分类器h(x_i,f,p,θ)，即估计出等式关于q_t的残差：

ε_f＝∑_iq_i|h(x_i,f,p,θ)-y_i|

其中，p为不等式的极值方向，θ为预设阈值；

步骤S233，选择残差最小的分类器h_t

min_f，p，θ∑_iq_i|h(x_i，f，p，θ)-y_i|＝∑_iq_i|h(x_i，f_t，p_t，θ_t)-y_i|

h_t(x)＝h(x，ft，pt，θt)

步骤S234，更新权值

其中，ε_t为步骤S233中所选择的分类器h_t对应的残差。

如果样本x_i被正确的分类则e_i＝0,否则e_i＝1；

步骤S24，最终组合成强分类器：

其中：

优选的，该方法中所识别的手部手势包括握拳和非握拳两种手势，非握拳手势用于控制显示系统中鼠标跟随手部做相应移动，握拳手势用于实现显示系统中鼠标的点击确认操作。

优选的，握拳手势用于实现显示系统中鼠标的点击确认操作的方法为：手部由非握拳状态变化为握拳状态，并向前移动，且移动的距离小于设定的距离阈值、移动速度小于设定的速度阈值，则执行显示系统中鼠标的点击确认操。

优选的，对所采集的图像中手部的识别需要对图像进行图像分割的预处理，将图像中的手部与背景分割开。

优选的，所述图像分割的预处理的方法为，基于皮肤颜色与背景色之间的差异进行区域识别。