[发明专利]一种手部姿态检测方法及装置

权利要求书

1.一种手部姿态检测方法，其特征在于，所述方法包括：

基于肤色信息、纹理信息、及尺寸条件，从视频流中的当前帧中确定手部对象；

计算所述手部对象在所述当前帧的下一帧中的预测位置；

根据所述手部对象在所述下一帧中的所述预测位置，进行肤色匹配，获得匹配结果；

根据所述匹配结果，确定所述手部对象在所述下一帧中的姿态。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于肤色信息、纹理信息、及尺寸条件，从视频流中的当前帧中确定手部对象，包括：

根据范围约束条件，确定所述当前帧的检测区域；

基于肤色匹配算法，从所述检测区域中检测出候选人手区域；

判断所述候选人手区域是否满足所述尺寸条件；

若满足，则对所述候选人手区域进行边缘检测，获得第一边缘点集合；

若所述第一边缘点集合中边缘点的数目及所述候选人手区域的大小满足预设条件，则将所述候选人手区域作为手部对象。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述计算所述手部对象在所述当前帧的下一帧中的预测位置，包括：

采用卡尔曼滤波算法，计算所述手部对象在所述下一帧中的预测位置。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述采用卡尔曼滤波算法，计算所述手部对象在所述下一帧中的预测位置，包括：

根据所述手部对象在所述当前帧的前两帧中的第一坐标，在所述当前帧中的前一帧的第二坐标，以及在所述当前帧中的第三坐标，计算所述手部对象的手部速度及移动加速度；

根据所述移动加速度，所述手部速度，及所述第三坐标，确定所述手部对象在所述下一帧中的预测位置。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据手部对象在下一帧中的预测位置，进行肤色匹配，获得匹配结果，包括：

以所述手部对象在下一帧中的预测位置为中心点，以预设长度为半径，采用shift算法进行肤色匹配，获取肤色匹配像素点总数；

将所述肤色匹配像素点总数除以所述当前帧中所述手部对象区域的大小的值，作为所述匹配结果。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据匹配结果，确定所述手部对象在所述下一帧中的姿态，包括：

若所述匹配结果位于第一区间，则所述手部对象的姿态为握拳或弯曲状态；

若所述匹配结果位于第二区间，则所述手部对象的姿态为手指张开状态。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，若所述匹配结果位于第一区间，所述方法还包括：

根据所述手部对象在所述下一帧中的所述预测位置，进行边缘检测，获得第二边缘点集合；

根据所述第一边缘点集合，及所述第二边缘点集合，计算纹理差异度；

若所述纹理差异度位于第三区间，则所述手部对象的姿态为手腕翻转状态。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

若所述匹配结果位于第四区间，根据预设规则，重新获取所述手部对象在所述下一帧中的预测位置；

以重新获取的所述预测位置为中心点，以预设长度为半径，采用shift算法进行肤色匹配，重新获取肤色匹配像素点总数；

将重新获取的所述肤色匹配像素点总数除以所述当前帧中手部对象区域的大小的值，作为匹配结果。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述根据预设规则，重新获取所述手部对象在所述下一帧中的预测位置，包括：

从预存储的中心点列表中，查找时间距离当前帧最近，且距离所述预测位置最近的所述手部对象中心点的位置，作为重新获取的所述手部对象在所述下一帧中的预测位置，所述中心点列表中包括按照时间顺序存储的所述视频流的每帧中手部对象中心点的位置。

10.一种手部姿态检测装置，其特征在于，所述装置包括：

检测模块，用于基于肤色信息、纹理信息、及尺寸条件，从视频流中的当前帧中确定手部对象；

计算模块，用于计算所述手部对象在所述当前帧的下一帧中的预测位置；

匹配模块，用于根据所述手部对象在所述下一帧中的所述预测位置，进行肤色匹配，获得匹配结果；

确定模块，用于根据所述匹配结果，确定所述手部对象在所述下一帧中的姿态。