專利名稱：利用手勢(shì)識(shí)別控制數(shù)字標(biāo)牌的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及人機(jī)視覺互動(dòng)領(lǐng)域，尤其是指一種利用手勢(shì)識(shí)別控制數(shù)字標(biāo)牌進(jìn)行翻頁(yè)操作的方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
當(dāng)前主流公告廣告展示形式主要有兩種非互動(dòng)數(shù)字標(biāo)牌和利用觸摸屏的互動(dòng)數(shù)字標(biāo)牌。非互動(dòng)數(shù)字標(biāo)牌主要采用定時(shí)切換公告廣告的方式，用戶在某一時(shí)刻停留在所述數(shù)字標(biāo)牌前，只能被動(dòng)接受此時(shí)標(biāo)牌上顯示的信息，而無法看到其他的信息，用戶如果不感興趣，就可能立刻走開；即使用戶正好看到自己感興趣的信息，也無法重復(fù)仔細(xì)觀看。這種 方式用戶的方便性較差，展示效果不好。利用觸摸屏的互動(dòng)數(shù)字標(biāo)牌，可以應(yīng)用戶的請(qǐng)求而選擇特定的信息，在短時(shí)間內(nèi)就可以讓用戶找到感興趣的信息，也可以讓用戶重復(fù)仔細(xì)觀看，用戶方便性高，展示效果好。但是采用觸摸屏?xí)?dǎo)致成本較高，特別是公告廣告往往需要較大的屏幕，而觸摸屏的價(jià)格是隨著展示屏幕的尺寸呈指數(shù)性增長(zhǎng)的。為了解決這一問題，本發(fā)明提供了一種利用手勢(shì)識(shí)別控制數(shù)字標(biāo)牌進(jìn)行翻頁(yè)操作的方法和系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明利用手勢(shì)識(shí)別控制數(shù)字標(biāo)牌的方法，包括以下步驟步驟I :持續(xù)采集用戶圖像，從每一幀用戶圖像中同時(shí)提取膚色二值圖像和運(yùn)動(dòng)物體二值圖像，將所述膚色二值圖像和所述運(yùn)動(dòng)物體二值圖像進(jìn)行相交運(yùn)算，得到人手二值圖像。其中，從所述用戶圖像中提取膚色二值圖像，是將所述用戶圖像轉(zhuǎn)換為HSV圖像，對(duì)所述HSV圖像分別按照預(yù)先設(shè)定好的H、S、V分量的閾值范圍進(jìn)行調(diào)節(jié)，得到三個(gè)分量二值圖像，對(duì)三個(gè)分量圖像進(jìn)行相交運(yùn)算，最終得到膚色二值圖像；所述H分量閾值范圍為
U [O. 609，I. 000]，所述S分量閾值范圍為[O. 156 O. 664]，所述V分量閾值范圍為[O. 117，O. 742]。同時(shí)，對(duì)于所述用戶圖像，采用幀間差分法提取運(yùn)動(dòng)物體二值圖像。所述幀間差分法提取運(yùn)動(dòng)物體二值圖像，是先將當(dāng)前幀和前一幀的所述用戶圖像轉(zhuǎn)換為灰度圖像，然后對(duì)當(dāng)前幀和前一幀的所述灰度圖像進(jìn)行逐行掃描，在每一個(gè)像素點(diǎn)上，如果當(dāng)前幀該點(diǎn)灰度值減去前一幀該點(diǎn)灰度值大于某一個(gè)閾值，則認(rèn)為此點(diǎn)是移動(dòng)的點(diǎn)，否則認(rèn)為此點(diǎn)沒有移動(dòng)。將當(dāng)前幀認(rèn)定為移動(dòng)的點(diǎn)取集合，得到運(yùn)動(dòng)物體二值圖像；將所述膚色二值圖像和所述運(yùn)動(dòng)物體二值圖像進(jìn)行相交運(yùn)算，得到人手二值圖像。優(yōu)選的，采集到所述用戶圖像后，在進(jìn)行步驟I以前，先對(duì)所述用戶圖像進(jìn)行簡(jiǎn)單平滑處理，再利用均值漂移分割方法將其分割為邊界明顯的幾個(gè)區(qū)域，這樣能達(dá)到減小圖像，降低運(yùn)算復(fù)雜度，提高時(shí)效性的目的。步驟2 :對(duì)所述人手二值圖像進(jìn)行擴(kuò)張腐蝕得到相對(duì)平滑圖像，從所述相對(duì)平滑圖像中檢測(cè)出人手輪廓鏈表，從人手輪廓鏈表中提取出外接區(qū)域，得到外接矩形圖像。步驟3 :對(duì)當(dāng)前每一幀所述外接矩形圖像的長(zhǎng)寬比進(jìn)行判斷，如果確定為無效，不進(jìn)行后續(xù)步驟，如果確定為用戶穿長(zhǎng)袖上衣或短袖上衣，則進(jìn)行步驟4 ；本發(fā)明中，如果所述外接矩形圖像的長(zhǎng)寬比在2和4之間，則系統(tǒng)判斷為無效，如果所述外接矩形圖像的長(zhǎng)寬比小于2，則判斷用戶穿長(zhǎng)袖上衣，如果所述外接矩形圖像的長(zhǎng)寬比大于4，則判斷用戶穿短袖上衣；步驟4 :通過判斷當(dāng)前幀相對(duì)于前一幀的所述外接矩形圖像的中心點(diǎn)的水平移動(dòng)方向和水平移動(dòng)距離，以及比較當(dāng)前幀的所述人手二值圖像的重心到所述外接矩形圖像左 邊界和右邊界距離的大小，并結(jié)合用戶為長(zhǎng)袖上衣或短袖上衣的不同情況，來確定用戶是否向右或向左揮手并觸發(fā)一次相應(yīng)的翻頁(yè)操作。具體方式如下若當(dāng)前幀相較于前一幀，外接矩形圖像的中心點(diǎn)向左移動(dòng)，且水平移動(dòng)距離大于閾值A(chǔ)，且當(dāng)前幀人手二值圖像的重心到外接矩形圖像左邊界的距離大于到右邊界的距離，且用戶穿長(zhǎng)袖上衣，則認(rèn)為是一次從右向左的揮手動(dòng)作，觸發(fā)一次向前或向后的翻頁(yè)動(dòng)作；若當(dāng)前幀相較于前一幀，外接矩形圖像的中心點(diǎn)向右移動(dòng)，且水平移動(dòng)距離大于閾值A(chǔ)，且當(dāng)前幀人手二值圖像的重心到外接矩形圖像左邊界的距離小于到右邊界的距離，且用戶穿長(zhǎng)袖上衣，則認(rèn)為是一次從左向右的揮手動(dòng)作，觸發(fā)一次和從右向左揮手動(dòng)作相反的翻頁(yè)動(dòng)作，即向后或向前翻一頁(yè)；若當(dāng)前幀相較于前一幀，外接矩形圖像的中心點(diǎn)向左移動(dòng)，且水平移動(dòng)距離大于閾值B，且當(dāng)前幀人手二值圖像的重心到外接矩形圖像左邊界的距離小于到右邊界的距離，且用戶穿短袖上衣，則認(rèn)為是一次從右向左的揮手動(dòng)作，觸發(fā)一次向前或向后的翻頁(yè)動(dòng)作。若當(dāng)前幀相較于前一幀，外接矩形圖像中心點(diǎn)向右移動(dòng)，且水平移動(dòng)距離大于閾值B，且當(dāng)前幀人手二值圖像的重心到外接矩形圖像距左邊界的距離大于到右邊界的距離，且用戶穿短袖上衣，則認(rèn)為是一次從左向右的揮手動(dòng)作，觸發(fā)一次和從右向左揮手動(dòng)作相反的翻頁(yè)動(dòng)作，即向后或向前翻一頁(yè)；為了防止誤操作，系統(tǒng)還可以在用戶揮手觸發(fā)一次翻頁(yè)操作后，等待預(yù)定時(shí)間后再重新采集用戶圖像，該預(yù)定時(shí)間一般為幾秒鐘，并且可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行設(shè)定。對(duì)應(yīng)的，本發(fā)明利用手勢(shì)識(shí)別控制數(shù)字標(biāo)牌的系統(tǒng)，包括以下部分?jǐn)z像頭和顯示屏，攝像頭用于持續(xù)采集用戶圖像；圖像處理單元，用于接收所述用戶圖像并按照以上方法對(duì)其進(jìn)行處理，得到人手二值圖像和外接矩形圖像；觸發(fā)判斷單元，用于接收所述人手二值圖像和所述外接矩形圖像，按照上述方法確定用戶穿長(zhǎng)袖上衣或短袖上衣，判斷用戶是否向右或向左揮手并發(fā)送相應(yīng)的翻頁(yè)命令；顯示內(nèi)容調(diào)控單元，用于接收翻頁(yè)命令并對(duì)顯示屏進(jìn)行翻頁(yè)操作。進(jìn)一步的，系統(tǒng)還可以增加攝像頭控制單元，每觸發(fā)一次翻頁(yè)操作后，攝像頭控制單元控制攝像頭等待預(yù)定時(shí)間后再重新采集用戶圖像，該預(yù)定時(shí)間一般為幾秒鐘，并且可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行設(shè)定。


圖I為本發(fā)明利用視覺手勢(shì)識(shí)別控制數(shù)字標(biāo)牌的方法流程2為本發(fā)明利用視覺手勢(shì)識(shí)別控制數(shù)字標(biāo)牌的系統(tǒng)示意3為本發(fā)明當(dāng)前幀相對(duì)于前一幀外接矩形圖像移動(dòng)的示意4為本發(fā)明的當(dāng)用戶身著長(zhǎng)袖上衣時(shí)的人手二值圖像圖5為本發(fā)明的當(dāng)用戶身著短袖上衣時(shí)的人手二值圖像
具體實(shí)施方式
下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能解釋為對(duì)本發(fā)明的限制。如圖I所示，本發(fā)明實(shí)施例利用手勢(shì)識(shí)別控制數(shù)字標(biāo)牌的方法，其主要包括以下步驟步驟I :持續(xù)采集用戶圖像，從每一幀用戶圖像中同時(shí)提取膚色二值圖像和運(yùn)動(dòng)物體二值圖像，將所述膚色二值圖像和所述運(yùn)動(dòng)物體二值圖像進(jìn)行相交運(yùn)算，得到人手二值圖像。具體為從所述用戶圖像中提取膚色二值圖像，是將所述人手二值圖像轉(zhuǎn)換為HSV圖像(HSV圖像具有H (色調(diào))、S (飽和度)、V (亮度)三個(gè)分量，每一個(gè)分量的數(shù)值都在(Tl之間)，對(duì)每個(gè)HSV圖像分別按照預(yù)先設(shè)定好的H、S、V分量的閾值范圍進(jìn)行調(diào)節(jié)，將在閾值范圍內(nèi)的像素點(diǎn)賦值為“ 1”，在閾值范圍外的像素點(diǎn)賦值為“0”，得到三個(gè)分量各自的二值圖像；最后對(duì)三個(gè)分量的二值圖像進(jìn)行相交運(yùn)算，最終得到膚色二值圖像。其中，三個(gè)分量的閾值范圍是預(yù)先設(shè)定并且可以調(diào)節(jié)的，所述H分量，最佳的閾值范圍為
U [O. 609,1.000];所述S分量，最佳的閾值范圍為[O. 156、. 664];所述V分量，最佳的閾值范圍為[O. 117,0. 742]。進(jìn)一步的，對(duì)于所述膚色二值圖像，還可以再按照大小或形狀進(jìn)行調(diào)節(jié)，去除臉頸部圖像的干擾，例如計(jì)算膚色二值圖像中各個(gè)膚色區(qū)域與所述用戶圖像的面積比，確定面積比在閾值范圍C內(nèi)的膚色區(qū)域?yàn)槿耸?，賦值為“1”，其余膚色區(qū)域賦值為“0”，從而得到一個(gè)更精確的膚色二值圖像。本發(fā)明實(shí)施例中，閾值范圍C為[O. 030，O. 150]。當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)此可以設(shè)想出很多方法，本發(fā)明中不再贅述。對(duì)于所述用戶圖像，在進(jìn)行提取膚色二值圖像的同時(shí)，還采用幀間差分法提取運(yùn)動(dòng)物體二值圖像。所述幀間差分法提取運(yùn)動(dòng)物體二值圖像，是先將當(dāng)前幀和前一幀的所述用戶圖像轉(zhuǎn)換為灰度圖像，然后對(duì)當(dāng)前幀和前一幀的所述灰度圖像進(jìn)行逐行掃描，在每一個(gè)像素點(diǎn)上，如果當(dāng)前幀該點(diǎn)灰度值減去前一幀該點(diǎn)灰度值大于某一個(gè)閾值，則認(rèn)為此像素點(diǎn)是移動(dòng)的點(diǎn)，將此像素點(diǎn)賦值為“I”。否則認(rèn)為此點(diǎn)沒有移動(dòng)，將此像素點(diǎn)賦值為“O”。將當(dāng)前幀認(rèn)定為移動(dòng)的點(diǎn)取并集，得到運(yùn)動(dòng)物體二值圖像；在本發(fā)明中，該閾值是預(yù)先設(shè)定并且可以調(diào)節(jié)的，其最佳值為10像素；
最后對(duì)所述膚色二值圖像和所述運(yùn)動(dòng)物體二值圖像進(jìn)行相交運(yùn)算，即對(duì)兩幅圖像取交集，運(yùn)算后，在所述膚色二值圖像和所述運(yùn)動(dòng)物體二值圖像中都為“I”的像素點(diǎn)仍為“I”，其余像素點(diǎn)均為“0”，得到人手二值圖像；優(yōu)選的，采集到所述用戶圖像后，在進(jìn)行步驟I以前，先對(duì)所述用戶圖像進(jìn)行簡(jiǎn)單平滑處理，利用均值漂移分割方法將其分割為邊界明顯的幾個(gè)區(qū)域，這樣能達(dá)到減小圖像，降低運(yùn)算復(fù)雜度，提高時(shí)效性的目的。步驟2 :對(duì)所述人手二值圖像進(jìn)行擴(kuò)張腐蝕得到相對(duì)平滑圖像，從所述相對(duì)平滑圖像中檢測(cè)出人手輪廓鏈表，從人手輪廓鏈表中提取出外接區(qū)域，得到外接矩形圖像；步驟3 :對(duì)當(dāng)前每一幀所述外接矩形圖像的長(zhǎng)寬比進(jìn)行判斷，如果確定為無效，不進(jìn)行后續(xù)步驟，如果確定為用戶穿長(zhǎng)袖上衣或短袖上衣，則進(jìn)行步驟4 ；基于人手生物形態(tài)學(xué)考慮，如果用戶穿長(zhǎng)袖上衣，由人手二值圖像得到的外接矩形圖像的長(zhǎng)寬比會(huì)比較大，如果用戶穿短袖上衣，由人手二值圖像得到的外接矩形圖像的 長(zhǎng)寬比會(huì)比較小。本發(fā)明實(shí)施例中，如果所述外接矩形圖像的長(zhǎng)寬比在2和4之間，則系統(tǒng)判斷為無效，不進(jìn)行后續(xù)步驟。如果所述外接矩形圖像的長(zhǎng)寬比小于2，則判斷用戶穿長(zhǎng)袖上衣。如果所述外接矩形圖像的長(zhǎng)寬比大于4，則判斷用戶穿短袖上衣；當(dāng)然，這并不是說，如果所述外接矩形圖像的長(zhǎng)寬比為2. I或者為3. 9，就一定要判斷為無效，系統(tǒng)可以根據(jù)實(shí)際環(huán)境設(shè)定長(zhǎng)寬比的閾值。步驟4 :通過判斷當(dāng)前幀相對(duì)于前一幀的所述外接矩形圖像的中心點(diǎn)的水平移動(dòng)方向和水平移動(dòng)距離，以及比較當(dāng)前幀的所述人手二值圖像的重心到所述外接矩形圖像左邊界和右邊界距離的大小，并結(jié)合用戶為長(zhǎng)袖上衣或短袖上衣的不同情況，來確定用戶是否向右或向左揮手并觸發(fā)一次相應(yīng)的翻頁(yè)操作。所述水平移動(dòng)是以所述用戶圖像為背景參照物，比較所述外接矩形圖像在所述用戶圖像中的水平移動(dòng)情況，參見圖3為例，I為當(dāng)前幀外接矩形圖像，2為前一幀外接矩形圖像，則當(dāng)前幀I相對(duì)于前一幀2，水平向左移動(dòng)，水平移動(dòng)距離為X。具體確定方式如下基于人手生物形態(tài)學(xué)考慮，如圖4所示為用戶身著長(zhǎng)袖上衣時(shí)的人手二值圖像，從中可以看出，在只有手出現(xiàn)的情況下(即沒有手臂出現(xiàn))，人手二值圖像的重心到指尖的距離要比人手根部的距離長(zhǎng)。如圖5所示為用戶身著短袖上衣時(shí)的人手二值圖像，由于相對(duì)于手臂，手掌區(qū)域的寬度較大，所以情況和用戶穿長(zhǎng)袖上衣時(shí)相反，人手二值圖像的重心到指尖的距離要比到根部的距離短。實(shí)際生活中，用戶從右向左揮手，人手指尖會(huì)由向右變?yōu)橄蜃?，?duì)應(yīng)的，人手二值圖像有一個(gè)指尖向右變?yōu)橹讣庀蜃蟮倪^程。用戶從左向右揮手，人手指尖會(huì)由向左變?yōu)橄蛴遥瑢?duì)應(yīng)的，人手二值圖像有一個(gè)指尖向左變?yōu)橹讣庀蛴业倪^程。若當(dāng)前幀相較于前一幀，外接矩形圖像的中心點(diǎn)向左移動(dòng)，且水平移動(dòng)距離大于閾值A(chǔ)，且當(dāng)前幀人手二值圖像的重心到外接矩形圖像左邊界的距離大于到右邊界的距離(即當(dāng)前幀人手指尖向左)，且用戶穿長(zhǎng)袖上衣，則認(rèn)為是一次從右向左的揮手動(dòng)作，觸發(fā)一次向前或向后的翻頁(yè)動(dòng)作；若當(dāng)前幀相較于前一幀，外接矩形圖像的中心點(diǎn)向右移動(dòng)，且水平移動(dòng)距離大于閾值A(chǔ)，且當(dāng)前幀人手二值圖像的重心到外接矩形圖像左邊界的距離小于到右邊界的距離(即此時(shí)人手指尖向右)，且用戶穿長(zhǎng)袖上衣，則認(rèn)為是一次從左向右的揮手動(dòng)作，觸發(fā)一次和從右向左揮手動(dòng)作相反的翻頁(yè)動(dòng)作，即向后或向前翻一頁(yè)；若當(dāng)前幀相較于前一幀，外接矩形圖像的中心點(diǎn)向左移動(dòng)，且水平移動(dòng)距離大于閾值B，且當(dāng)前幀人手二值圖像的重心到外接矩形圖像左邊界的距離小于到右邊界的距離(即當(dāng)前幀人手指尖向左)，且用戶穿短袖上衣，則認(rèn)為是一次從右向左的揮手動(dòng)作，觸發(fā)一次向前或向后的翻頁(yè)動(dòng)作。若當(dāng)前幀相較于前一幀，外接矩形圖像的中心點(diǎn)向右移動(dòng)，且水平移動(dòng)距離大于閾值B，且當(dāng)前幀人手二值圖像的重心到外接矩形圖像左邊界的距離大于到右邊界的距離(即此時(shí)人手指尖向右)，且用戶穿短袖上衣，則認(rèn)為是一次從左向右的揮手動(dòng)作，觸發(fā)一次和從右向左揮手動(dòng)作相反的翻頁(yè)動(dòng)作，即向后或向前翻一頁(yè)；當(dāng)人手二值圖像中含有手臂時(shí)，當(dāng)手掌移動(dòng)相同距離時(shí)，外接矩形圖像中心的移動(dòng)距離相比沒有手臂時(shí)要短，所以一般情況下閾值A(chǔ)大于閾值B。在本發(fā)明中，閾值A(chǔ)和B 是預(yù)先設(shè)定并且可以調(diào)節(jié)的，閾值A(chǔ)最佳值為120像素，閾值B最佳值為80像素。在自然的手勢(shì)交互中，人手在揮動(dòng)后，總有回到自然狀態(tài)的趨勢(shì)。以右手為例，完成一次從右向左的揮手動(dòng)作后，用戶的右手總是要回到身體右側(cè)，系統(tǒng)可能將其識(shí)別為兩次揮手動(dòng)作，同時(shí)，用戶在使用系統(tǒng)的過程中，如果揮手動(dòng)作比較慢，系統(tǒng)也可能把一次揮手動(dòng)作誤識(shí)別為兩次，即用戶的一次揮手動(dòng)作可能觸發(fā)兩次翻頁(yè)動(dòng)作，針對(duì)以上問題，本發(fā)明實(shí)施例從時(shí)間角度考慮解決方法。經(jīng)過對(duì)不同用戶使用習(xí)慣的研究，制定了以下規(guī)則當(dāng)用戶揮手觸發(fā)一次翻頁(yè)操作后，系統(tǒng)等待預(yù)定時(shí)間后再采集圖像，這段時(shí)間一般為幾秒鐘。對(duì)應(yīng)的，本發(fā)明利用視覺手勢(shì)識(shí)別的互動(dòng)數(shù)字標(biāo)牌的系統(tǒng)，如圖2所示，包括以下部分?jǐn)z像頭和顯示屏，攝像頭用于持續(xù)采集用戶圖像；圖像處理單元，用于接收所述用戶圖像并按照以上方法對(duì)其進(jìn)行處理，得到人手二值圖像和外接矩形圖像；觸發(fā)判斷單元，用于接收所述人手二值圖像和所述外接矩形圖像，按照上述方法確定用戶穿長(zhǎng)袖上衣或短袖上衣，判斷用戶是否向右或向左揮手并發(fā)送相應(yīng)的翻頁(yè)命令；顯示內(nèi)容調(diào)控單元，用于接收翻頁(yè)命令并對(duì)顯示屏進(jìn)行翻頁(yè)操作。進(jìn)一步的，系統(tǒng)還可以增加攝像頭控制單元，每觸發(fā)一次翻頁(yè)操作后，攝像頭控制單元控制攝像頭等待預(yù)定時(shí)間后再重新采集用戶圖像，該預(yù)定時(shí)間一般為幾秒鐘，并且可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行設(shè)定。本發(fā)明實(shí)施例中的各功能單元可以集成在一個(gè)處理模塊中，也可以是各個(gè)單元單獨(dú)物理存在，也可以是兩個(gè)或兩個(gè)以上單元集成在一個(gè)模塊中。上述集成的模塊既可以采用硬件的形式實(shí)現(xiàn)，也可以采用軟件功能模塊的形式實(shí)現(xiàn)，本發(fā)明并不對(duì)其進(jìn)行限定。以上依據(jù)圖式所示的實(shí)施例詳細(xì)說明了本發(fā)明的構(gòu)造、特征及作用效果，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，但本發(fā)明不以圖面所示限定實(shí)施范圍，凡是依照本發(fā)明的構(gòu)想所作的改變，或修改為等同變化的等效實(shí)施例，仍未超出說明書與圖示所涵蓋的精神時(shí)，均應(yīng)在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種利用手勢(shì)識(shí)別控制數(shù)字標(biāo)牌的方法，其特征在于包括以下步驟 步驟I:持續(xù)采集用戶圖像，從每一幀用戶圖像中同時(shí)提取膚色二值圖像和運(yùn)動(dòng)物體二值圖像，將所述膚色二值圖像和所述運(yùn)動(dòng)物體二值圖像進(jìn)行相交運(yùn)算，得到人手二值圖像； 步驟2 :對(duì)所述人手二值圖像進(jìn)行擴(kuò)張腐蝕得到相對(duì)平滑圖像，從所述相對(duì)平滑圖像中檢測(cè)出人手輪廓鏈表，從人手輪廓鏈表中提取出外接區(qū)域，得到外接矩形圖像； 步驟3:通過判斷當(dāng)前幀所述外接矩形圖像的長(zhǎng)寬比，確定用戶穿長(zhǎng)袖上衣或短袖上衣； 步驟4 :通過判斷當(dāng)前幀相對(duì)于前一幀的所述外接矩形圖像的中心點(diǎn)的水平移動(dòng)方向和水平移動(dòng)距離，以及比較當(dāng)前幀的所述人手二值圖像的重心到所述外接矩形圖像左邊界和右邊界距離的大小，并結(jié)合用戶穿長(zhǎng)袖上衣或短袖上衣的不同情況，來確定用戶是否向右或向左揮手并觸發(fā)一次相應(yīng)的翻頁(yè)操作。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的利用手勢(shì)識(shí)別控制數(shù)字標(biāo)牌的方法，其特征在于從所述用戶圖像中提取膚色二值圖像，是將所述用戶圖像轉(zhuǎn)換為HSV圖像后分別按照H、S、V分量的閾值范圍進(jìn)行調(diào)節(jié)，得到三個(gè)分量二值圖像，再進(jìn)行相交運(yùn)算，得到所述膚色二值圖像，所述H分量閾值范圍為
U [O. 609，I. 000]，所述S分量閾值范圍為[O. 156 O. 664]，所述V分量閾值范圍為[O. 117，O. 742]。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的利用手勢(shì)識(shí)別控制數(shù)字標(biāo)牌的方法，其特征在于所述外接矩形圖像的長(zhǎng)寬比小于2時(shí)，用戶為穿長(zhǎng)袖上衣。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的利用手勢(shì)識(shí)別控制數(shù)字標(biāo)牌的方法，其特征在于所述外接矩形圖像的長(zhǎng)寬比大于4時(shí)，用戶為穿短袖上衣；
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的利用手勢(shì)識(shí)別控制數(shù)字標(biāo)牌的方法，其特征在于用戶揮手觸發(fā)一次翻頁(yè)操作后，等待預(yù)定時(shí)間后再重新采集用戶圖像。
6.一種利用手勢(shì)識(shí)別控制數(shù)字標(biāo)牌的系統(tǒng)，其特征在于包括 攝像頭和顯示屏，攝像頭用于采集用戶圖像； 圖像處理單元，用于接收所述用戶圖像，從每一幀用戶圖像中同時(shí)提取膚色二值圖像和運(yùn)動(dòng)物體二值圖像，將所述膚色二值圖像和所述運(yùn)動(dòng)物體二值圖像進(jìn)行相交運(yùn)算，得到人手二值圖像；對(duì)所述人手二值圖像進(jìn)行擴(kuò)張腐蝕得到相對(duì)平滑圖像，從所述相對(duì)平滑圖像中檢測(cè)出人手輪廓鏈表，從人手輪廓鏈表中提取出外接區(qū)域，得到外接矩形圖像； 觸發(fā)判斷單元，通過判斷當(dāng)前每一幀所述外接矩形圖像的長(zhǎng)寬比，確定用戶穿長(zhǎng)袖上衣或短袖上衣；通過判斷當(dāng)前幀相對(duì)于前一幀的所述外接矩形圖像的中心點(diǎn)的水平移動(dòng)方向和水平移動(dòng)距離，以及比較當(dāng)前幀的所述人手二值圖像的重心到所述外接矩形圖像左邊界和右邊界距離的大小，并結(jié)合用戶穿長(zhǎng)袖上衣或短袖上衣的不同情況，來確定用戶是否向右或向左揮手并發(fā)送一個(gè)相應(yīng)的翻頁(yè)命令； 顯示內(nèi)容調(diào)控單元，用于接收翻頁(yè)命令并對(duì)顯示屏進(jìn)行翻頁(yè)操作。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的利用手勢(shì)識(shí)別控制數(shù)字標(biāo)牌的系統(tǒng)，其特征在于所述圖像處理單元從所述用戶圖像中提取膚色二值圖像，是將所述用戶圖像轉(zhuǎn)換為HSV圖像后分別按照H、S、V分量的閾值范圍進(jìn)行調(diào)節(jié)，得到三個(gè)分量二值圖像，再進(jìn)行相交運(yùn)算，得到所述膚色二值圖像，所述H分量閾值范圍為
U [O. 609，I. 000]，所述S分量閾值范圍為[O. 156、· 664]，所述V分量閾值范圍為
。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的利用手勢(shì)識(shí)別控制數(shù)字標(biāo)牌的系統(tǒng)，其特征在于所述外接矩形圖像的長(zhǎng)寬比小于2時(shí)，所述觸發(fā)判斷單元判斷用戶穿長(zhǎng)袖上衣。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的利用手勢(shì)識(shí)別控制數(shù)字標(biāo)牌的系統(tǒng)，其特征在于所述外接矩形圖像的長(zhǎng)寬比大于4時(shí)，所述觸發(fā)判斷單元判斷用戶穿短袖上衣。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的利用手勢(shì)識(shí)別控制數(shù)字標(biāo)牌的系統(tǒng)，其特征在于增加攝像頭控制單元，用于接收所述翻頁(yè)指令，每接收到一次翻頁(yè)指令后，攝像頭控制單元控制攝像頭等待預(yù)定時(shí)間后再采集用戶圖像。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用手勢(shì)識(shí)別控制數(shù)字標(biāo)牌的方法和系統(tǒng)，可以通過用戶揮手完成數(shù)字標(biāo)牌的翻頁(yè)操作，其步驟為持續(xù)采集用戶圖像，對(duì)采集到的每一幀用戶圖像都進(jìn)行處理，得到人手二值圖像和對(duì)應(yīng)的外接矩形圖像；對(duì)當(dāng)前每一幀外接矩形圖像的長(zhǎng)寬比進(jìn)行判斷，確定用戶穿長(zhǎng)袖上衣或短袖上衣；判斷當(dāng)前幀相對(duì)于前一幀的外接矩形圖像的中心點(diǎn)的水平移動(dòng)方向和水平移動(dòng)距離，以及比較當(dāng)前幀的人手二值圖像的重心到外接矩形圖像左邊界和右邊界距離的大小，并結(jié)合用戶穿長(zhǎng)袖或短袖上衣，來確定用戶是否向右或向左揮手并觸發(fā)一次相應(yīng)的翻頁(yè)操作。
文檔編號(hào)G06F3/01GK102830800SQ20121027564
公開日2012年12月19日 申請(qǐng)日期2012年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月3日
發(fā)明者朱明 , 鄭陽(yáng), 劉銳 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)