一种基于手指高级特征的手势识别方法

摘要

一种基于手指高级特征的手势识别方法，包括如下步骤：(1)手势粗分割；(2)手势边缘的提取；(3)手指中心区域提取；(4)手势高级特征提取；(5)手势识别；直接利用步骤(4)得到的手掌中心位置、手势方向、手腕位置、5根手指的定位点、5根手指的角度特征、5根手指的伸缩状态构成的手势高级特征，构造手势模型，得到手势识别的结果。本发明直接利用5根手指的伸出/收起状态可以识别25＝32种不同手势，且与手的旋转角度无关。在需要考虑手势方向的应用场景中，可以利用获得的手势方向，识别更多用户手势。

主权项

1.一种基于手指高级特征的手势识别方法，包括如下步骤：(1)手势粗分割；(2)手势边缘的提取；(3)手指中心区域提取；(4)手势高级特征提取；(5)手势识别；其特征在于，所述手指中心区域提取：根据手指两侧边缘的近似平行特征，利用设计的算子提取手指的中心区域；算子为各向同性的环形算子，可表示为：其中N＝0.25D_finger，D_finger为手指平均宽度，d表示到算子中心的距离，K为任意正数。对手势边缘采用该算子进行卷积，并进行阈值二值化，阈值的取值范围为对二值化结果进行膨胀运算，得到手指中心区域图；所述手势高级特征提取：对手指中心区域图计算质心，作为手指中心点；利用手指中心点重新分割手区域，去除手臂部分，得到更准确的手区域；对分割出的手区域进行腐蚀运算，腐蚀结果的质心作为手掌中心；由手指中心和手掌中心可以确定手势方向；根据手掌中心、手势方向以及手掌半径，定位手腕位置；以手腕位置为极点，对提取的手指中心区域图进行以极径为加权系数的加权径向投影变换，得到一维手势特征序列；对该序列进行低通滤波并归一化处理，得到处理后的手势特征序列；提取该手势特征序列5个最大的局部极大值，在手势外轮廓上局部极大值对应的角度范围内搜索距离手腕位置最远的点，作为5根手指的定位点；手腕位置到该点的向量角度作为手指角度特征；根据手腕位置到该点距离，判别手指是伸出还是收起；所述手势识别：直接利用步骤(4)得到的手掌中心位置、手势方向、手腕位置、5根手指的定位点、5根手指的角度特征、5根手指的伸缩状态构成的手势高级特征，构造手势模型，得到手势识别的结果。