一種基於深度手勢的頻道選擇方法
2023-05-03 16:47:56
一種基於深度手勢的頻道選擇方法
【專利摘要】本發明公開了一種基於深度手勢的頻道選擇方法，屬於計算機視覺與人機互動領域，包括如下步驟：步驟一，採用深度攝像機提取出手勢序列；步驟二，微處理器接收深度攝像機所提取的手勢序列並將此手勢序列與儲存的模板序列進行比對，從而識別出正確的手勢信息；步驟三，將不同的手勢信息組成頻道的索引值；步驟四，微處理器根據索引值發出相應的控制信號；步驟五，控制信號控制電視機進行頻道選擇。本發明實現了不需要控制器的條件下只用手勢即可完成對電視機的頻道選擇。
【專利說明】一種基於深度手勢的頻道選擇方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於計算機視覺與人機互動領域，具體涉及一種基於深度手勢的頻道選擇方法。
【背景技術】
[0002]隨著科學與技術的發展，人機互動的發展尤為迅速，用眼睛控制的「眼標」、用聲音來控制的語音系統、計算機的微型化、隨身化，人們也不再滿足傳統的使用外設的控制方式，於是聲控，手勢控制等新穎的方法也相續發展。
[0003]目前，在日常生活中，使用電視的用戶會發覺雖然已經擺脫了有線的束縛但是對於遙控器的束縛依舊沒有擺脫，依賴於外設，給使用者在一定程度上帶來了不便，例如遙控器的丟失、缺少電池、損壞而導致的不靈敏等。於是希望找到一種新型的控制方法來徹底擺脫遙控器等外設的束縛。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在於實現不需要控制器的條件下只用手勢即可完成對電視機的頻道選擇，提供了一種基於深度攝像機的頻道選擇方法。
[0005]本發明的具體方案如下:
[0006]一種基於深度手勢的頻道選擇方法，包括如下步驟:
[0007]步驟一，採用深度攝像機提取出手勢序列；步驟二，微處理器接收深度攝像機所提取的手勢序列並將此手勢序列與儲存的模板序列進行比對，從而識別出正確的手勢信息；步驟三，將不同的手勢信息組成頻道的索引值；步驟四，微處理器根據索引值發出相應的控制信號；步驟五，控制信號控制電視機進行頻道選擇。
[0008]作為改進，所述步驟一還包括過濾掉其他環境信息保留下帶有深度信息的手勢信肩、O
[0009]進一步改進,所述步驟一所採用的深度攝像機為kinect,當深度攝像機kinect採集到彩色與深度數據後，利用kinect的sdk中的手勢跟蹤模塊提取手掌實時空間位置坐標(X，Y, z)，然後根據此坐標提取所需的手勢速度特徵(dx，dy, dz)。
[0010]更進一步改進，還包括數據儲存步驟，具體為:在微處理器中存儲用戶預先定義的手勢模板；同時儲存通過深度攝像機kinect採集到的手勢序列。
[0011]本發明的有益效果是:實現了不需要控制器的條件下只用手勢即可完成對電視機的頻道選擇。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1為本發明一種基於深度手勢的頻道選擇方法信息處理過程示意圖。
【具體實施方式】
[0013]本發明一種基於深度攝像機的頻道選擇方法，其硬體配置部分為深度攝像機、微處理器和電視機。深度攝像機具有能感受1.2-3.5米物體深度的特性並且其顏色感應的解析度為640X480，每秒30幀。深度攝像機還擁有57°的水平視角與43°的垂直視角。深度攝像機通過AUX埠轉USB接口與微處理器連接進行連接，電視機可以通過HDMI或者USB接口與微處理器進行連接。預先需要在微處理器中安裝好深度攝像機的驅動以及手勢識別安裝軟體。手勢識別安裝軟體即圖像處理模塊，包括手勢特徵提取模塊以及手勢信息處理單元和數據存儲單元。通過深度攝像機採集外界深度手勢圖像序列信息並反饋給微處理器，微處理器得到此手勢序列後進行匹配與處理，再與處理器中的模板進行比較，當有符合的手勢出現時微處理器即產生相應的控制信號給電視機進行頻道的切換。基於深度手勢的頻道選擇系統通過深度攝像頭採集手勢信息，微處理器進行處理髮出控制信號，能在不需要控制器的條件下只用手勢即可實現電視機的頻道選擇。
[0014]深度攝像機可以提取景深信息，過濾掉其他環境信息保留下帶有深度信息的手勢信息，並提取出人體手部進行識別跟蹤。且微處理器能接收由深度攝像機採集回來的手勢序列並且使用DTW(動態時間規整)算法與自身所存儲的模板進行匹配識別，當所採集的手勢信息序列與存儲的模板序列相符合時，即認為識別出正確的手勢信息，然後由不同的手勢信息組成了頻道的索引值，當識別出確定信號時所述微處理器就會根據索引值發出相應的控制信號，控制信號控制電視機進行頻道的選擇。
[0015]在頻道選擇過程中，使用者需正對著深度攝像機，然後調整攝像機到一個合適的角、位置，便於得出使用者的手勢並進行更好的跟蹤識別。安置合理後用手寫出欲選擇的頻道，系統即可識別手勢並對電視機產生相應的控制信號從而實現頻道的選擇，這樣使用者無需控制器即可方便的選擇頻道。
[0016]微處理器需要處理數據，且需要安裝深度攝像機的驅動程序等，可以採用小型的工控機。而軟體方面，主要有圖像處理模塊，其包括手勢特徵提取模塊以及手勢信息處理單元和數據存儲單元，如圖1所示。手勢特徵提取模塊用於從深度信息中濾去背景等無用信息，把有用的手勢信息提取出來，並且進行跟蹤使之成為一個連續的序列。手勢信息處理單元用於處理手勢向量，使用算法與相存儲的模板進行匹配從而處理識別手勢。數據存儲單元用於存儲手勢模板以及相應的控制表等信息。
[0017]當深度攝像頭kinect採集到彩色與深度數據後，即可利用kinect的sdk中的手勢跟蹤模塊提取手掌實時空間位置坐標(以kinect為空間坐標原點)，然後即可根據此坐標提取所需的手勢速度特徵:手掌位置的當前幀空間坐標減去前一幀的空間坐標。得到手勢特徵後，該處理單元會利用WDTW算法與數據存儲單元中的手勢模板進行匹配，得到用戶欲表達的手勢信息。
[0018]本發明中，採用儲存單元對數據進行儲存，數據存儲單元用來存儲手勢信息處理單元所需要的手勢模板以及識別的手勢結果。在系統運行之前，需要在微處理器中存儲用戶預先定義的手勢模板。用戶可以根據自己的需求、愛好，創建各種手勢，當用戶確定手勢模板後，即可利用kinect預先做一遍手勢，然後手勢特徵提取模塊會提取手勢模板特徵，存儲在數據存儲單元。
[0019]深度攝像機開啟捕捉用戶的手勢，使用者在深度攝像機視場範圍內書寫欲選擇的頻道數字並且確認後，深度攝像機捕捉到手勢序列後傳遞給微處理器，微處理器對該手勢序列進行處理，得到用戶欲表達的手勢意圖並傳輸給電視機，電視機顯示用戶的選擇結果:頻道選擇或者切換。
【權利要求】
1.一種基於深度手勢的頻道選擇方法，其特徵在於，包括如下步驟: 步驟一，採用深度攝像機提取出手勢序列；步驟二，微處理器接收深度攝像機所提取的手勢序列並將此手勢序列與儲存的模板序列進行比對，從而識別出正確的手勢信息；步驟三，將不同的手勢信息組成頻道的索引值；步驟四，微處理器根據索引值發出相應的控制信號；步驟五，控制信號控制電視機進行頻道選擇。
2.如權利要求1所述的一種基於深度手勢的頻道選擇方法，其特徵在於，所述步驟一還包括過濾掉其他環境信息保留下帶有深度信息的手勢信息。
3.如權利要求1或2所述的一種基於深度手勢的頻道選擇方法，其特徵在於，所述步驟一所採用的深度攝像機為kinect,當深度攝像機kinect採集到彩色與深度數據後,利用kinect的sdk中的手勢跟蹤模塊提取手掌實時空間位置坐標(X，y, z)，然後根據此坐標提取所需的手勢速度特徵(dx, dy, dz)。
4.如權利要求3所述的一種基於深度手勢的頻道選擇方法，其特徵在於，還包括數據儲存步驟，具體為:在微處理器中存儲用戶預先定義的手勢模板；同時儲存通過深度攝像機kinect採集到的手勢序列。
【文檔編號】H04N21/41GK104333794SQ201410658224
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年11月18日 優先權日:2014年11月18日
【發明者】程洪, 羅軍, 謝道訓 申請人:電子科技大學