本發(fā)明涉及智能穿戴設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及手勢(shì)動(dòng)作識(shí)別方法、控制方法和裝置以及腕式設(shè)備。

背景技術(shù)：

隨著軟硬件相關(guān)科技的快速發(fā)展，腕式智能裝置，如智能手表，智能手環(huán)等的集成度越來越高，功能越來越豐富，很大比例的手機(jī)功能可以通過智能手表，智能手環(huán)實(shí)現(xiàn)，大大簡(jiǎn)化用戶接收和傳遞信息的方法。但和傳統(tǒng)智能手機(jī)比較，腕式智能裝置受限于小尺寸顯示屏幕，一方面，使用者在使用時(shí)無法很好地利用觸屏或者按鍵完成相關(guān)功能的操作，易造成誤操作，另一方面，當(dāng)智能手表佩戴在一只手上時(shí)，要對(duì)其進(jìn)行操作，除了喚醒，休眠等簡(jiǎn)單操作不需要另一只手操作外，其余的較為復(fù)雜的操作都有另一只手完成，無法使用單手獨(dú)立對(duì)智能手表進(jìn)行操作，因此，智能手表在內(nèi)容顯示和操作上仍存在很大的缺陷。

針對(duì)上述問題，中國專利申請(qǐng)cn104756045a公開了一種用于對(duì)計(jì)算設(shè)備進(jìn)行基于姿勢(shì)的控制的可佩戴感測(cè)設(shè)備，所述可佩戴感測(cè)設(shè)備包括：相機(jī)，所述相機(jī)用于捕捉所述感測(cè)設(shè)備的佩戴者的身體的由關(guān)節(jié)連接的部位的圖像；跟蹤模塊，所述跟蹤模塊被安排成使用捕捉到的圖像來實(shí)時(shí)地跟蹤所述由關(guān)節(jié)連接的身體部位的3d的由關(guān)節(jié)連接的模型，而無需在所述由關(guān)節(jié)連接的身體部位上佩戴標(biāo)記；通信接口，所述通信接口被安排成將跟蹤到的3d的由關(guān)節(jié)連接的模型發(fā)送給計(jì)算設(shè)備，以便根據(jù)所述由關(guān)節(jié)連接的身體部位的3d關(guān)節(jié)連接來控制所述計(jì)算設(shè)備。該設(shè)備可以對(duì)佩戴者的手部進(jìn)行3d建模，然后利用3d模型反映佩戴者手部動(dòng)作，根據(jù)手部動(dòng)作實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的控制。但是該設(shè)備所采用的3d建模操作需要依賴諸如上述攝像機(jī)和跟蹤模塊等多個(gè)比較復(fù)雜的輔助設(shè)備，該方案對(duì)硬件性能的要求較高，功耗較大，并且該設(shè)備便攜性較差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于現(xiàn)有技術(shù)中的腕式設(shè)備控制方案對(duì)硬件設(shè)備性能要求高且功耗大。

有鑒于此，本發(fā)明提供一種手勢(shì)動(dòng)作識(shí)別方法，包括：獲取手部圖像；在所述手部圖像中識(shí)別出各個(gè)手部特定區(qū)域；監(jiān)測(cè)所識(shí)別出的手部特定區(qū)域的位置，當(dāng)至少2個(gè)手部特定區(qū)域之間的距離小于預(yù)設(shè)閾值時(shí)，判定所述至少2個(gè)手部特定區(qū)域所對(duì)應(yīng)的部位相接觸。

本發(fā)明還提供一種手勢(shì)動(dòng)作控制方法，包括：獲取手部圖像；在所述手部圖像中識(shí)別出各個(gè)手部特定區(qū)域；監(jiān)測(cè)所識(shí)別出的手部特定區(qū)域的位置，當(dāng)至少2個(gè)手部特定區(qū)域之間的距離小于預(yù)設(shè)閾值時(shí)，判定所述至少2個(gè)手部特定區(qū)域所對(duì)應(yīng)的部位相接觸；記錄相接觸的部位的接觸時(shí)間和/或預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)的接觸次數(shù)；根據(jù)相接觸的部位的接觸時(shí)間和/或預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)的接觸次數(shù)執(zhí)行預(yù)設(shè)動(dòng)作。

優(yōu)選地，所述根據(jù)相接觸的部位的接觸時(shí)間執(zhí)行預(yù)設(shè)動(dòng)作，包括：判斷相接觸的部位的接觸持續(xù)時(shí)間是否達(dá)到第一預(yù)設(shè)時(shí)間；當(dāng)達(dá)到第一預(yù)設(shè)時(shí)間時(shí)，執(zhí)行第一預(yù)設(shè)動(dòng)作，當(dāng)未達(dá)到第一預(yù)設(shè)時(shí)間時(shí)，執(zhí)行與所述第一預(yù)設(shè)動(dòng)作不同的第二預(yù)設(shè)動(dòng)作。

優(yōu)選地，所述根據(jù)相接觸的部位預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)的接觸次數(shù)執(zhí)行預(yù)設(shè)動(dòng)作，包括：統(tǒng)計(jì)第二預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)所述部位的接觸次數(shù)；執(zhí)行與接觸次數(shù)相關(guān)聯(lián)的預(yù)設(shè)動(dòng)作。

優(yōu)選地，還包括：識(shí)別相接觸的部位；所述根據(jù)相接觸的部位的接觸時(shí)間和/或預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)的接觸次數(shù)執(zhí)行預(yù)設(shè)動(dòng)作包括：根據(jù)相接觸的部位的接觸時(shí)間和/或預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)的接觸次數(shù)以及相接觸的部位所關(guān)聯(lián)的標(biāo)記信息執(zhí)行預(yù)設(shè)動(dòng)作。

本發(fā)明還提供另一種手勢(shì)動(dòng)作控制方法，包括：獲取手部圖像；在所述手部圖像中識(shí)別出各個(gè)手部特定區(qū)域；監(jiān)測(cè)所識(shí)別出的手部特定區(qū)域的位置，當(dāng)至少2個(gè)手部特定區(qū)域之間的距離小于預(yù)設(shè)閾值時(shí)，判定所述至少2個(gè)手部特定區(qū)域所對(duì)應(yīng)的部位相接觸；識(shí)別相接觸的部位；根據(jù)相接觸的部位所關(guān)聯(lián)的標(biāo)記信息執(zhí)行預(yù)設(shè)動(dòng)作。

優(yōu)選地，還包括：記錄相接觸的部位的接觸時(shí)間和/或預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)的接觸次數(shù)；所述根據(jù)相接觸的部位所關(guān)聯(lián)的標(biāo)記信息執(zhí)行預(yù)設(shè)動(dòng)作包括：根據(jù)相接觸的部位的接觸時(shí)間和/或預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)的接觸次數(shù)以及相接觸的部位所關(guān)聯(lián)的標(biāo)記信息執(zhí)行預(yù)設(shè)動(dòng)作。

優(yōu)選地，所述手部特定區(qū)域是指尖區(qū)域。

優(yōu)選地，所述在所述手部圖像中識(shí)別出手部特定區(qū)域，包括：從所述手部圖像中去除前景和/或背景圖像；在去除了背景圖像后的手部圖像中識(shí)別手部輪廓；根據(jù)所述手部輪廓的曲率識(shí)別出指尖區(qū)域。

優(yōu)選地，所述從所述手部圖像中去除前景和/或背景圖像，包括：對(duì)所述手部圖像進(jìn)行色彩空間轉(zhuǎn)換處理；對(duì)經(jīng)過色彩空間轉(zhuǎn)換處理后的手部圖像進(jìn)行二值化處理；在經(jīng)過二值化處理后的手部圖像中去除前景和/或背景圖像。

優(yōu)選地，所述從所述手部圖像中去除前景和/或背景圖像，包括：獲取所述手部圖像中各個(gè)像素點(diǎn)的深度值；將所述各個(gè)像素點(diǎn)的深度值與預(yù)設(shè)深度范圍值進(jìn)行比較，以從所述手部圖像中確定手指圖像、前景和/或背景圖像；去除所述前景和/或背景圖像。

相應(yīng)地，本發(fā)明提供一種手勢(shì)動(dòng)作識(shí)別裝置，包括：獲取單元，用于獲取手部圖像；特征識(shí)別單元，用于在所述手部圖像中識(shí)別出各個(gè)手部特定區(qū)域；判定單元，用于監(jiān)測(cè)所識(shí)別出的手部特定區(qū)域的位置，當(dāng)至少2個(gè)手部特定區(qū)域之間的距離小于預(yù)設(shè)閾值時(shí)，判定所述至少2個(gè)手部特定區(qū)域所對(duì)應(yīng)的部位相接觸。

本發(fā)明還提供一種手勢(shì)動(dòng)作控制裝置，包括：獲取單元，用于獲取手部圖像；特征識(shí)別單元，用于在所述手部圖像中識(shí)別出各個(gè)手部特定區(qū)域；判定單元，用于監(jiān)測(cè)所識(shí)別出的手部特定區(qū)域的位置，當(dāng)至少2個(gè)手部特定區(qū)域之間的距離小于預(yù)設(shè)閾值時(shí)，判定所述至少2個(gè)手部特定區(qū)域所對(duì)應(yīng)的部位相接觸；記錄單元，用于記錄相接觸的部位的接觸時(shí)間和/或預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)的接觸次數(shù)；執(zhí)行單元，用于根據(jù)相接觸的部位的接觸時(shí)間和/或預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)的接觸次數(shù)執(zhí)行預(yù)設(shè)動(dòng)作。

優(yōu)選地，所述執(zhí)行單元包括：判定子單元，用于判斷相接觸的部位的接觸持續(xù)時(shí)間是否達(dá)到第一預(yù)設(shè)時(shí)間；第一執(zhí)行子單元，用于當(dāng)達(dá)到第一預(yù)設(shè)時(shí)間時(shí)，執(zhí)行第一預(yù)設(shè)動(dòng)作，當(dāng)未達(dá)到第一預(yù)設(shè)時(shí)間時(shí)，執(zhí)行與所述第一預(yù)設(shè)動(dòng)作不同的第二預(yù)設(shè)動(dòng)作。

優(yōu)選地，所述執(zhí)行單元包括：統(tǒng)計(jì)子單元，用于統(tǒng)計(jì)第二預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)所述部位的接觸次數(shù)；第二執(zhí)行子單元，執(zhí)行與接觸次數(shù)相關(guān)聯(lián)的預(yù)設(shè)動(dòng)作。

優(yōu)選地，還包括：部位識(shí)別單元，用于識(shí)別相接觸的部位；所述執(zhí)行單元用于根據(jù)相接觸的部位的接觸時(shí)間和/或預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)的接觸次數(shù)以及相接觸的部位所關(guān)聯(lián)的標(biāo)記信息執(zhí)行預(yù)設(shè)動(dòng)作。

本發(fā)明還提供另一種手勢(shì)動(dòng)作控制裝置，包括：獲取單元，用于獲取手部圖像；特征識(shí)別單元，用于在所述手部圖像中識(shí)別出各個(gè)手部特定區(qū)域；判定單元，用于監(jiān)測(cè)所識(shí)別出的手部特定區(qū)域的位置，當(dāng)至少2個(gè)手部特定區(qū)域之間的距離小于預(yù)設(shè)閾值時(shí)，判定所述至少2個(gè)手部特定區(qū)域所對(duì)應(yīng)的部位相接觸；部位識(shí)別單元，用于識(shí)別相接觸的部位；執(zhí)行單元，用于根據(jù)相接觸的部位所關(guān)聯(lián)的標(biāo)記信息執(zhí)行預(yù)設(shè)動(dòng)作。

優(yōu)選地，還包括：記錄單元，用于記錄相接觸的部位的接觸時(shí)間和/或預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)的接觸次數(shù)；所述執(zhí)行單元用于根據(jù)相接觸的部位的接觸時(shí)間和/或預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)的接觸次數(shù)以及相接觸的部位所關(guān)聯(lián)的標(biāo)記信息執(zhí)行預(yù)設(shè)動(dòng)作。

優(yōu)選地，所述手部特定區(qū)域是指尖區(qū)域。

優(yōu)選地，所述特征識(shí)別單元包括：背景去除子單元，用于從所述手部圖像中去除前景和/或背景圖像；輪廓識(shí)別子單元，用于在去除了背景圖像后的手部圖像中識(shí)別手部輪廓；指尖識(shí)別子單元，用于根據(jù)所述手部輪廓的曲率識(shí)別出指尖區(qū)域。

優(yōu)選地，所述背景去除子單元包括：色彩空間轉(zhuǎn)換單元，用于對(duì)所述手部圖像進(jìn)行色彩空間轉(zhuǎn)換處理；二值化單元，用于對(duì)經(jīng)過色彩空間轉(zhuǎn)換處理后的手部圖像進(jìn)行二值化處理；背景去除單元，用于在經(jīng)過二值化處理后的手部圖像中去除前景和/或背景圖像。

優(yōu)選地，所述背景去除子單元包括：深度值獲取子單元，用于獲取所述手部圖像中各個(gè)像素點(diǎn)的深度值；圖像確定子單元，用于將所述各個(gè)像素點(diǎn)的深度值與預(yù)設(shè)深度范圍值進(jìn)行比較，以從所述手部圖像中確定手指圖像、前景和/或背景圖像；圖像去除子單元，用于去除所述前景和/或背景圖像。

本發(fā)明還提供一種腕式設(shè)備，包括：攝像裝置，用于沿佩戴者手腕向手心方向采集佩戴者手部圖像；處理器，用于接收所采集的手部圖像，并對(duì)所述手部圖像進(jìn)行處理。

優(yōu)選地，所述處理器利用上述方法以所述攝像裝置采集的手部圖像識(shí)別手勢(shì)動(dòng)作。

優(yōu)選地，所述處理器利用上述方法以所述攝像裝置采集的手部圖像進(jìn)行手勢(shì)動(dòng)作控制。

優(yōu)選地，所述腕式設(shè)備為智能手表，所述攝像裝置設(shè)置在表帶上，所述處理器設(shè)置在表盤處，所述攝像裝置與所述處理器通過設(shè)置在表帶內(nèi)的連接部件連接。

根據(jù)上述手勢(shì)動(dòng)作識(shí)別方法及裝置，通過在手部圖像中識(shí)別出各個(gè)特定區(qū)域，可實(shí)現(xiàn)將三維空間中的人體手部部位轉(zhuǎn)化為二維畫面中的區(qū)域，然后通過對(duì)二維畫面中區(qū)域的位置和距離的判斷，即可識(shí)別佩戴者手部部位相接觸的手勢(shì)動(dòng)作。由此可見，本發(fā)明不需要使用高性能的硬件對(duì)人體手部進(jìn)行三維建模，僅通過手部的二維圖像即可判斷手部的動(dòng)作，由此可以降低對(duì)硬件性能的要求，并且數(shù)據(jù)計(jì)算量較小本方法更易于實(shí)現(xiàn)，且實(shí)用性更強(qiáng)。

根據(jù)上述第一種手勢(shì)動(dòng)作控制方法及裝置，通過在手部圖像中識(shí)別出各個(gè)特定區(qū)域，可實(shí)現(xiàn)將三維空間中的人體手部部位轉(zhuǎn)化為二維畫面中的區(qū)域，然后通過對(duì)二維畫面中的區(qū)域的位置和距離的判斷，即可識(shí)別佩戴者手部部位相接觸的手勢(shì)動(dòng)作，然后進(jìn)一步根據(jù)手部部位相接觸的持續(xù)時(shí)間以及一定時(shí)間內(nèi)的接觸次數(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)智能手表的控制，本方案對(duì)硬件性能的要求較低、數(shù)據(jù)計(jì)算量較小，其便利性和實(shí)用性較強(qiáng)。

根據(jù)上述第二種手勢(shì)動(dòng)作控制方法及裝置，通過在手部圖像中識(shí)別出各個(gè)特定區(qū)域，可實(shí)現(xiàn)將三維空間中的人體手部部位轉(zhuǎn)化為二維畫面中的區(qū)域，然后通過對(duì)二維畫面中區(qū)域的位置和距離的判斷，即可識(shí)別手部部位相接觸的手勢(shì)動(dòng)作，然后進(jìn)一步對(duì)相接觸的部位進(jìn)行判斷，根據(jù)不同的部位接觸組合實(shí)現(xiàn)各種對(duì)智能手表的控制操作，本方案對(duì)硬件性能的要求較低、數(shù)據(jù)計(jì)算量較小，其便利性和實(shí)用性較強(qiáng)。

上述腕式設(shè)備可利用其攝像裝置沿佩戴者手腕向手心方向采集佩戴者手部圖像，其采集的圖像可以展現(xiàn)出用戶手指的影像，然后其處理器可對(duì)手部圖像進(jìn)行分析判斷等處理，通過手部圖像識(shí)別出用戶的手勢(shì)動(dòng)作，進(jìn)而可實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的控制。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施方式，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的腕式設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的智能手表的攝像裝置所采集的手部圖像；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的智能手表的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的手勢(shì)動(dòng)作識(shí)別方法的流程圖；

圖5為利用本發(fā)明實(shí)施例提供的手勢(shì)動(dòng)作識(shí)別方法識(shí)別出的指尖區(qū)域示意圖；

圖6為利用本發(fā)明實(shí)施例提供的手勢(shì)動(dòng)作識(shí)別方法對(duì)圖2所示圖像進(jìn)行轉(zhuǎn)換后的示意圖；

圖7為利用本發(fā)明實(shí)施例提供的手勢(shì)動(dòng)作識(shí)別方法對(duì)圖5所示圖像進(jìn)行轉(zhuǎn)換后的示意圖；

圖8為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種手勢(shì)動(dòng)作控制方法的流程圖；

圖9為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種手勢(shì)動(dòng)作控制方法的流程圖；

圖10為本發(fā)明實(shí)施例提供的第三種手勢(shì)動(dòng)作控制方法的流程圖；

圖11為本發(fā)明實(shí)施例提供的手勢(shì)動(dòng)作識(shí)別裝置的結(jié)構(gòu)圖；

圖12為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種手勢(shì)動(dòng)作控制裝置的結(jié)構(gòu)圖；

圖13為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種手勢(shì)動(dòng)作控制裝置的結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，還可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通，可以是無線連接，也可以是有線連接。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

此外，下面所描述的本發(fā)明不同實(shí)施方式中所涉及的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互結(jié)合。

實(shí)施例1

本發(fā)明實(shí)施例提供一種智能腕式設(shè)備，如圖1所示，該設(shè)備包括：

攝像裝置11，用于沿佩戴者手腕向手心方向采集佩戴者手部圖像，針對(duì)不同種類的腕式設(shè)備，攝像裝置11的設(shè)置方式不同，但其與佩戴者手臂的角度是比較固定的。按此方式設(shè)置的攝像裝置11可采集到如圖2所示的手部圖像。

處理器12，用于接收并對(duì)手部圖像進(jìn)行處理，處理器12可以對(duì)圖像進(jìn)行多種處理，例如在圖像中識(shí)別手部動(dòng)作、根據(jù)圖像反映出的手部動(dòng)作對(duì)設(shè)備進(jìn)行控制等，具體將在后續(xù)實(shí)施例中進(jìn)行詳細(xì)介紹。

上述設(shè)備可利用其攝像裝置11沿佩戴者手腕向手心方向采集佩戴者手部圖像，其采集的圖像可以展現(xiàn)出用戶手指的影像，然后其處理器12可對(duì)手部圖像進(jìn)行分析判斷等處理，通過手部圖像識(shí)別出用戶的手勢(shì)動(dòng)作，進(jìn)而可實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的控制。

上述腕式設(shè)備可以是智能手表，攝像裝置11可設(shè)置在表盤處，如此設(shè)置則需使用者將表盤佩戴在手腕內(nèi)側(cè)，這顯然不符合一般的佩戴習(xí)慣，所以作為一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式，如圖3所示上述攝像裝置11可設(shè)置在表帶上，用戶佩戴手表時(shí)使攝像裝置11貼在手腕內(nèi)側(cè)朝向手部，其角度和方向恰好可拍到手指，此結(jié)構(gòu)不需要用戶調(diào)整攝像裝置11的位置，便于用戶佩戴。處理器12作為智能手表的處理核心，可設(shè)置在表盤處，攝像裝置11與所述處理器12的連接部件設(shè)置在所述表帶內(nèi)，該連接部件可以是柔性電路板。

實(shí)施例2

本發(fā)明實(shí)施例提供一種手勢(shì)動(dòng)作識(shí)別方法，該方法可以由實(shí)施例1中的處理器12執(zhí)行，如圖4所示該方法包括如下步驟：

s1，獲取手部圖像，該圖像可以是由實(shí)施例1中的攝像裝置11采集到的圖像。

s2，在手部圖像中識(shí)別出各個(gè)手部特定區(qū)域。在這里，特定區(qū)域可以是各個(gè)手指、手掌、各個(gè)指尖等各種部位對(duì)應(yīng)的區(qū)域。

具體地，可以根據(jù)圖像中的手部皮膚紋路對(duì)手掌、手指進(jìn)行識(shí)別，也可以根據(jù)圖像中的手部輪廓對(duì)手指、指尖進(jìn)行識(shí)別。并且在識(shí)別前還可以圖像進(jìn)行預(yù)處理，例如首先對(duì)圖像進(jìn)行色彩空間轉(zhuǎn)換處理，以區(qū)分出手部與背景，然后識(shí)別手部，最終根據(jù)輪廓、皮膚紋路特征識(shí)別特定區(qū)域。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，識(shí)別指定目標(biāo)的方法有多種，例如可以根據(jù)線條的特點(diǎn)進(jìn)行識(shí)別，或者利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型等方式進(jìn)行識(shí)別都是可行的。其中，以指尖為例，可以識(shí)別出的指尖區(qū)域可以是如圖5所示的像素區(qū)域，即在每個(gè)指尖的位置都可以捕捉到一個(gè)像素區(qū)域。

s3，監(jiān)測(cè)所識(shí)別出的手部特定區(qū)域的位置，當(dāng)至少2個(gè)手部特定區(qū)域之間的距離小于預(yù)設(shè)閾值時(shí)，判定所述至少2個(gè)手部特定區(qū)域所對(duì)應(yīng)的部位相接觸。具體地，各個(gè)特定區(qū)域都有一組二維坐標(biāo)值，隨著佩戴者手部的活動(dòng)，上述各個(gè)區(qū)域會(huì)發(fā)生移動(dòng)，由此各個(gè)特定區(qū)域的坐標(biāo)值會(huì)實(shí)時(shí)放生變化。以2個(gè)手指的指尖為例，當(dāng)佩戴者的2個(gè)手指(例如拇指和食指)的指尖相互靠近時(shí)，相應(yīng)的指尖區(qū)域會(huì)相互靠近，當(dāng)該2個(gè)指尖區(qū)域之間的距離小于預(yù)設(shè)閾值時(shí)(預(yù)設(shè)閾值可以為0)，則判定佩戴者的2個(gè)手指相接觸。需要說明的是，本發(fā)明并不限于監(jiān)測(cè)2個(gè)指尖區(qū)域的接觸動(dòng)作，監(jiān)測(cè)更多的指尖區(qū)域相接處的動(dòng)作都是可行的(例如拇指、食指和中指3手指相接觸于一點(diǎn)的動(dòng)作)。之后，可以通過接觸事件進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)各種操作，接觸事件例如可以用于控制智能手表，以接觸事件來觸發(fā)手表的各種功能。

根據(jù)上述手勢(shì)動(dòng)作識(shí)別方法，通過在手部圖像中識(shí)別出各個(gè)特定區(qū)域，可實(shí)現(xiàn)將三維空間中的人體手部部位轉(zhuǎn)化為二維畫面中的區(qū)域，然后通過對(duì)二維畫面中區(qū)域的位置和距離的判斷，即可識(shí)別佩戴者手部部位相接觸的手勢(shì)動(dòng)作。由此可見，本發(fā)明不需要使用高性能的硬件對(duì)人體手部進(jìn)行三維建模，僅通過手部的二維圖像即可判斷手部的動(dòng)作，由此可以降低對(duì)硬件性能的要求，并且數(shù)據(jù)計(jì)算量較小本方法更易于實(shí)現(xiàn)，且實(shí)用性更強(qiáng)。

佩戴者所處的環(huán)境將影響在圖像中識(shí)別手部部位的難度，為了便于在圖像中識(shí)別特定部位，可以對(duì)獲取到的手部圖像進(jìn)行預(yù)處理。并且，從人為操作習(xí)慣的角度考慮，指尖相觸更適合作為控制操作；從識(shí)別難度的角度考慮，指尖部位的特點(diǎn)更突出，更容易被識(shí)別。因此，上述手部特定區(qū)域優(yōu)選為各個(gè)手指的指尖區(qū)域。

作為一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式，上述步驟s2可以包括如下步驟：

s21，從所述手部圖像中去除前景和/或背景圖像，從圖像中確定前景或背景圖像的方法有多種，由于人體的皮膚顏色具有一定范圍，所以在圖像中，手部區(qū)域的像素點(diǎn)的rgb值都應(yīng)當(dāng)在某一范圍內(nèi)，由此可以根據(jù)預(yù)設(shè)的rgb值范圍對(duì)圖像中的內(nèi)容進(jìn)行判斷，可篩選出目標(biāo)圖像和背景圖像；也可以根據(jù)圖像的銳度值或深度值對(duì)圖像中的內(nèi)容進(jìn)行判斷和去除，現(xiàn)有的去除方法都是可行的。

s22，在去除了前景和/或背景后的手部圖像中識(shí)別手部輪廓，具體可識(shí)別手部區(qū)域的邊緣即可得到手部輪廓。去除了背景圖像后的手部圖像中只保留有皮膚區(qū)域，可以認(rèn)為該區(qū)域?yàn)槭值膮^(qū)域。為了識(shí)別手指部分，需依據(jù)手指的形態(tài)特征進(jìn)行判別。因而，可采用canny算子提取手部區(qū)域的邊緣輪廓。canny算子通過對(duì)信噪比與定位乘積進(jìn)行測(cè)度，通過最優(yōu)化方法進(jìn)行逼近，得到邊緣信息。

具體地址，首先需要對(duì)圖像進(jìn)行高斯濾波平滑圖像噪聲，以減小噪聲對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響，高斯核函數(shù)如下：

然后計(jì)算圖像灰度值的梯度，即做兩個(gè)方向的一階差分。計(jì)算每個(gè)像素點(diǎn)的梯度幅度及方向：

f′x(x，y)≈gx＝[f(x+1，y)-f(x，y)+f(x+1，y+1)-f(x，y+1)]/2

f′y(x，y)≈gy＝[f(x，y+1)-f(x，y)+f(x+1，y+1)-f(x+1，y)]/2；

相應(yīng)的強(qiáng)度與方向?yàn)椋?/p>

θ[x，y]＝arctan(gx(x，y)/gy(x，y))。

得到整個(gè)圖像中每個(gè)點(diǎn)的梯度幅度與方向后，計(jì)算局部最大值，保留相應(yīng)的像素點(diǎn)。最后，根據(jù)雙閾值計(jì)算應(yīng)該保留的像素點(diǎn)，對(duì)于保留下的像素點(diǎn)進(jìn)行邊界追蹤，完成邊緣提取。s23，根據(jù)手部輪廓的曲率識(shí)別出指尖區(qū)域。得到手指邊緣后，可以利用手指形態(tài)進(jìn)行指尖部位的提取。通過對(duì)于指尖部分形態(tài)的分析可以知道，手指指尖邊緣具有曲率突變的情況，即手指兩側(cè)線條走向較為一致，而指尖線條彎曲程度較大，且接近180度轉(zhuǎn)彎。

基于上述特性，首先對(duì)圖像邊緣進(jìn)行采樣并矢量化圖像邊緣線，以形成具有長(zhǎng)度與走向統(tǒng)計(jì)的特征線。矢量化時(shí)，依據(jù)像素點(diǎn)間的位置求距離以及一階差分得到方向走向。然后，計(jì)算這些矢量的點(diǎn)乘結(jié)果，得到矢量線間的夾角大小。而后，針對(duì)所有邊緣尋找所有的較直的直線段(例如平均夾角不大于25度)。按順序排列這些直線段，計(jì)算直線段間曲線段的走向變化，例如將走向變化大于140度，且距離大于一定閾值，則判定為相應(yīng)的指尖。去除相應(yīng)噪聲以及重復(fù)的結(jié)果，判定為指尖部位。上述優(yōu)選方案的識(shí)別效率以及準(zhǔn)確性更高。

由于佩戴者所處的環(huán)境可能比較復(fù)雜，由此可能給背景圖像的去除操作帶來一定難度，為解決此問題，上述步驟s21可進(jìn)一步包括如下子步驟：

s211a，對(duì)手部圖像進(jìn)行色彩空間轉(zhuǎn)換處理，人體皮膚由真皮層和覆蓋其上的較薄的表皮層構(gòu)成，光在表皮層中被黑色素吸收，而在真皮層中則同時(shí)發(fā)生吸收和散射。不同個(gè)體的膚色差異主要表現(xiàn)為由表皮層中黑色素的濃度不同所引起的亮度變化，其真皮層光學(xué)特性則基本相同，而且同種族的個(gè)體膚色具有較強(qiáng)的共性，并明顯區(qū)別于大多數(shù)背景顏色，在顏色空間中形成一個(gè)小而緊致的聚簇。因而，基于顏色進(jìn)行皮膚的檢測(cè)是可行的。

進(jìn)行膚色檢測(cè)需要選擇恰當(dāng)?shù)牟噬臻g，在此空間中膚色能團(tuán)簇、聚合在一起，并且與非膚色的重疊部分要盡可能少。攝像頭采集的圖像是rgb圖像，在rgb彩色空間中，膚色與非膚色的重疊部分較多，且會(huì)受亮度的影響嚴(yán)重；在hsv彩色空間中由于色調(diào)、色飽和度及亮度很好的分離，與非膚色點(diǎn)重疊的較少；在ycbcr彩色空間中的cbcr子空間上，膚色很好的聚集在一個(gè)類橢圓范圍內(nèi)，而且在cb、cr分量上的分布也比較集中。因此，將手部圖像由rgb空間轉(zhuǎn)換為ycbcr彩色空間或hsv彩色空間都是可行的。

rgb至hsv的轉(zhuǎn)換公式為：

rgb至ycbcr的轉(zhuǎn)換公式為：

y＝0.257r′+0.504g′+0.098b′+16

cb＝-0.148r′-0.291g′+0.439b′+128

cr＝0.439r′-0.368g′-0.071b′+128。

經(jīng)過轉(zhuǎn)換，可將如圖2所示的圖像處理為如圖6所示的圖像。色彩空間轉(zhuǎn)換的方法有多種，利用現(xiàn)有的轉(zhuǎn)換方法都是可行的。

s212a，對(duì)經(jīng)過色彩空間轉(zhuǎn)換處理后的手部圖像進(jìn)行二值化處理，經(jīng)過轉(zhuǎn)換，可將如圖6所示的圖像轉(zhuǎn)換為如圖7所示的只有黑白兩種顏色的線條圖；

s213a，在經(jīng)過二值化處理后的手部圖像中去除背景圖像。

上述優(yōu)選方案可以進(jìn)一步提高識(shí)別指尖區(qū)域的準(zhǔn)確性。

作為另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式，上述步驟s21可以包括如下步驟：

s211b，獲取所述手部圖像中各個(gè)像素點(diǎn)的深度值；

s212b，將所述各個(gè)像素點(diǎn)的深度值與預(yù)設(shè)深度范圍值進(jìn)行比較，以從所述手部圖像中確定手指圖像、前景和/或背景圖像。

由于腕式設(shè)備的特殊性，需成像的手指部分距離攝像裝置約為10-15cm左右，因此攝像裝置的對(duì)焦點(diǎn)可以是固定的，僅需保證10-15cm內(nèi)的對(duì)焦清晰即可；同時(shí)，成像范圍內(nèi)的其他物體(前景和背景)通常距離手部較近或較遠(yuǎn)，不在10-15cm距離范圍內(nèi)，因此前景和背景失焦，通過模糊度的算法可以容易的分辨前背景。由此即可判斷出距離攝像裝置11過近的內(nèi)容(前景圖像)和距離攝像裝置11過遠(yuǎn)的內(nèi)容(背景圖像)。

s213b，去除所述前景和/或背景圖像，。

上述優(yōu)選方案根據(jù)景深信息將前景和背景圖像均去除掉，只保留手指前部的景象，在該景象中進(jìn)一步識(shí)別指尖區(qū)域，由此可進(jìn)一步提高識(shí)別效率。

實(shí)施例3

本發(fā)明實(shí)施例提供一種手勢(shì)動(dòng)作控制方法，該方法可以由實(shí)施例1中的處理器12執(zhí)行，如圖8所示，該方法包括如下步驟：

s1a，獲取手部圖像；

s2a，在所述手部圖像中識(shí)別出各個(gè)手部特定區(qū)域；

s3a，監(jiān)測(cè)所識(shí)別出的手部特定區(qū)域的位置，當(dāng)至少2個(gè)手部特定區(qū)域之間的距離小于預(yù)設(shè)閾值時(shí)，判定所述至少2個(gè)手部特定區(qū)域所對(duì)應(yīng)的部位相接觸。

s4a，記錄相接觸的部位的接觸時(shí)間和/或預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)的接觸次數(shù)。具體地，以2個(gè)相接觸的手指(拇指和食指)為例，當(dāng)相接觸時(shí)，處理器12可記錄當(dāng)前接觸的持續(xù)時(shí)間；還可以記錄前后兩次接觸的間隔時(shí)間，進(jìn)一步統(tǒng)計(jì)預(yù)定時(shí)間內(nèi)的接觸次數(shù)。

s5a，根據(jù)相接觸的部位的接觸時(shí)間和/或預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)的接觸次數(shù)執(zhí)行預(yù)設(shè)動(dòng)作?？梢灶A(yù)先存儲(chǔ)若干控制指令，每一個(gè)控制指令關(guān)聯(lián)時(shí)間信息和/或次數(shù)信息。由此，可以根據(jù)所記錄的接觸時(shí)間和/或接觸次數(shù)與預(yù)存控制指令的關(guān)聯(lián)關(guān)系確定一個(gè)控制指令，然后執(zhí)行該指令實(shí)現(xiàn)預(yù)設(shè)動(dòng)作。預(yù)設(shè)動(dòng)作可以有多種，例如關(guān)機(jī)、在軟件界面中的選中、退出、選擇等，每一種預(yù)設(shè)動(dòng)作都可以關(guān)聯(lián)唯一的接觸時(shí)間和/或預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)的接觸次數(shù)。例如，單次手指相接觸時(shí)間超過3s，可控制設(shè)備關(guān)機(jī)、0.5s內(nèi)手指相接觸2次，可在設(shè)備界面中執(zhí)行選定操作。此外，對(duì)接觸時(shí)間進(jìn)行判斷還可以有效的避免誤操作的情況發(fā)生。

根據(jù)上述手勢(shì)動(dòng)作控制方法，通過在手部圖像中識(shí)別出各個(gè)特定區(qū)域，可實(shí)現(xiàn)將三維空間中的人體手部部位轉(zhuǎn)化為二維畫面中的區(qū)域，然后通過對(duì)二維畫面中的區(qū)域的位置和距離的判斷，即可識(shí)別佩戴者手部部位相接觸的手勢(shì)動(dòng)作，然后進(jìn)一步根據(jù)手部部位相接觸的持續(xù)時(shí)間以及一定時(shí)間內(nèi)的接觸次數(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)智能手表的控制，本方案對(duì)硬件性能的要求較低、數(shù)據(jù)計(jì)算量較小，其便利性和實(shí)用性較強(qiáng)。

如上所述，步驟s5a可分為三種情況，分別為只考慮接觸時(shí)間的情況、只考慮接觸次數(shù)的情況和同時(shí)考慮上述兩種因素的情況。

對(duì)于只考慮接觸時(shí)間的情況，上述s5a可包括：

s51a，判斷相接觸的部位的接觸持續(xù)時(shí)間是否達(dá)到第一預(yù)設(shè)時(shí)間；

s52a，當(dāng)達(dá)到第一預(yù)設(shè)時(shí)間時(shí)，執(zhí)行第一預(yù)設(shè)動(dòng)作，當(dāng)未達(dá)到第一預(yù)設(shè)時(shí)間時(shí)，執(zhí)行與所述第一預(yù)設(shè)動(dòng)作不同的第二預(yù)設(shè)動(dòng)作。例如短接觸是“選中”動(dòng)作、長(zhǎng)接觸是“退出”動(dòng)作，由此可根據(jù)接觸時(shí)間進(jìn)行不同的控制動(dòng)作。

上述優(yōu)選方案可實(shí)現(xiàn)對(duì)短接觸和長(zhǎng)接觸進(jìn)行判斷，從而根據(jù)判斷結(jié)果執(zhí)行不同的預(yù)設(shè)動(dòng)作，該方案可以使智能腕式設(shè)備支持更豐富的手勢(shì)控制動(dòng)作。

對(duì)于只考接觸次數(shù)的情況，上述s5a可包括：

s51b，統(tǒng)計(jì)第二預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)所述部位的接觸次數(shù)，具體可以在當(dāng)前接觸動(dòng)作完畢后開始記錄時(shí)間，直到下一次接觸動(dòng)作出現(xiàn)，判斷間隔時(shí)間是否小于第二預(yù)設(shè)時(shí)間，之后還可能有更多次的接觸，即n秒內(nèi)的雙擊、三連擊等操作都是可以被統(tǒng)計(jì)到的。

s52b，執(zhí)行與接觸次數(shù)相關(guān)聯(lián)的預(yù)設(shè)動(dòng)作。例如單擊是“選中”動(dòng)作、雙擊是“退出”動(dòng)作，由此可根據(jù)接觸次數(shù)進(jìn)行不同的控制動(dòng)作。

上述優(yōu)選方案可實(shí)現(xiàn)對(duì)多次連擊的次數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，從而根據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果執(zhí)行不同的預(yù)設(shè)動(dòng)作，該方案可以使智能腕式設(shè)備支持更豐富的手勢(shì)控制動(dòng)作。

實(shí)際應(yīng)用中還可以同時(shí)考慮上述兩種因素，上述兩種因素的組合方式很多，由此可以提供更多的手勢(shì)動(dòng)作，從而關(guān)聯(lián)更多的預(yù)設(shè)動(dòng)作，進(jìn)一步提高控制操作的豐富性。

實(shí)施例4

本發(fā)明實(shí)施例提供另一種手勢(shì)動(dòng)作控制方法，與實(shí)施例3的區(qū)別在于本實(shí)施例通過不同的指尖區(qū)域的組合接觸情況,來確定預(yù)設(shè)動(dòng)作。如圖9所示，該方法包括如下步驟：

s1b，獲取手部圖像；

s2b，在手部圖像中識(shí)別出各個(gè)手部特定區(qū)域；

s3b，監(jiān)測(cè)所識(shí)別出的手部特定區(qū)域的位置，當(dāng)至少2個(gè)手部特定區(qū)域之間的距離小于預(yù)設(shè)閾值時(shí)，判定至少2個(gè)手部特定區(qū)域所對(duì)應(yīng)的部位相接觸。

s4b,識(shí)別相接觸的部位。具體可以在識(shí)別出特定區(qū)域之時(shí)對(duì)各個(gè)特定區(qū)域賦予標(biāo)記，例如對(duì)于5個(gè)指尖區(qū)域，可以分別標(biāo)記a(拇指)、b(食指)、c(中指)、d(無名指)、e(小指)5個(gè)標(biāo)記，假設(shè)佩戴者拇指和食指相接觸，則相應(yīng)的指尖區(qū)域a和指尖區(qū)域b相觸。預(yù)設(shè)動(dòng)作可以關(guān)聯(lián)上述標(biāo)記信息，且不同的預(yù)設(shè)動(dòng)作關(guān)聯(lián)不同的標(biāo)記組合。

s5b,根據(jù)相接觸的部位所關(guān)聯(lián)的標(biāo)記信息執(zhí)行預(yù)設(shè)動(dòng)作，可以預(yù)先存儲(chǔ)若干控制指令，每一個(gè)控制指令關(guān)聯(lián)不同的預(yù)設(shè)動(dòng)作。即在忽略接觸時(shí)間等因素的情況下，直接根據(jù)特定區(qū)域的標(biāo)記確定控制指令，進(jìn)而執(zhí)行預(yù)設(shè)動(dòng)作。

在一個(gè)具體的實(shí)施例中，假設(shè)需要在大拇指分別與其他四個(gè)指頭進(jìn)行接觸時(shí)進(jìn)行判定，以分別輸出四個(gè)不同的信號(hào)。因而，需要判定大拇指同何手指進(jìn)行接觸。判定時(shí)，首先依據(jù)手指模型判定圖像中的四個(gè)手指尖，即由水平方向決定的手指順序(小指、無名指、中指、食指)。然后依據(jù)輸入的視頻圖像，檢測(cè)手指運(yùn)動(dòng)位置的變化以及圖像中的手指數(shù)量。若檢測(cè)出兩手指位置“相撞”且保持一定時(shí)間，同時(shí)還可以參考圖像中剩余手指?jìng)€(gè)數(shù)產(chǎn)生變化(認(rèn)為手指間點(diǎn)擊會(huì)造成圖像中可識(shí)別的指尖個(gè)數(shù)減少)，則認(rèn)為產(chǎn)生了點(diǎn)擊動(dòng)作。

根據(jù)上述手勢(shì)動(dòng)作控制方法，通過在手部圖像中識(shí)別出各個(gè)特定區(qū)域，可實(shí)現(xiàn)將三維空間中的人體手部部位轉(zhuǎn)化為二維畫面中的區(qū)域，然后通過對(duì)二維畫面中區(qū)域的位置和距離的判斷，即可識(shí)別手部部位相接觸的手勢(shì)動(dòng)作，然后進(jìn)一步對(duì)相接觸的部位進(jìn)行判斷，根據(jù)不同的部位接觸組合實(shí)現(xiàn)各種對(duì)智能手表的控制操作，本方案對(duì)硬件性能的要求較低、數(shù)據(jù)計(jì)算量較小，其便利性和實(shí)用性較強(qiáng)。

實(shí)施例5

為了實(shí)現(xiàn)更多復(fù)雜的控制，可將實(shí)施例3、4結(jié)合，即可以同時(shí)根據(jù)上述接觸持續(xù)時(shí)間、接觸次數(shù)、部位接觸組合來確定預(yù)設(shè)動(dòng)作。具體地，本實(shí)施提供一種手勢(shì)動(dòng)作控制方法，如圖10所示，該方法包括：

s1c，獲取手部圖像；

s2c，在所述手部圖像中識(shí)別出各個(gè)手部特定區(qū)域；

s3c，監(jiān)測(cè)所識(shí)別出的手部特定區(qū)域的位置，當(dāng)至少2個(gè)手部特定區(qū)域之間的距離小于預(yù)設(shè)閾值時(shí)，判定所述至少2個(gè)手部特定區(qū)域所對(duì)應(yīng)的部位相接觸；

s4c，識(shí)別相接觸的部位；

s5c，記錄相接觸的部位的接觸時(shí)間和/或預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)的接觸次數(shù)；

s6c，根據(jù)相接觸的部位手指的接觸時(shí)間和/或預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)的接觸次數(shù)以及相接觸的部位手指所關(guān)聯(lián)的標(biāo)記信息執(zhí)行預(yù)設(shè)動(dòng)作。

由此，在考慮接觸時(shí)間和/或預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)的接觸次數(shù)的基礎(chǔ)上，還可以同時(shí)考慮相接觸的部位所關(guān)聯(lián)的標(biāo)記，例如，預(yù)設(shè)動(dòng)作“向右翻頁”可關(guān)聯(lián)指尖區(qū)域a和指尖區(qū)域b、以及預(yù)設(shè)接觸時(shí)間1s；預(yù)設(shè)動(dòng)作“向右跳轉(zhuǎn)到最終頁面”可關(guān)聯(lián)指尖區(qū)域a和指尖區(qū)域b、以及預(yù)設(shè)接觸時(shí)間2s，假設(shè)當(dāng)佩戴者的拇指和食指相觸時(shí)，再通過對(duì)接觸時(shí)間進(jìn)行判斷，即可確定執(zhí)行“向右翻頁”或“向右跳轉(zhuǎn)到最終頁面”。

上述優(yōu)選方案在判斷出接觸時(shí)間和接觸次數(shù)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步對(duì)特定區(qū)域的組合接觸情況進(jìn)行判斷，從而根據(jù)判斷結(jié)果執(zhí)行更多不同的預(yù)設(shè)動(dòng)作，該方案可以使智能腕表腕式設(shè)備支持更豐富的手勢(shì)控制動(dòng)作。

實(shí)施例6

本發(fā)明提供一種手勢(shì)動(dòng)作識(shí)別裝置，如圖11所示該裝置包括：獲取單元101，用于獲取手部圖像；特征識(shí)別單元102，用于在所述手部圖像中識(shí)別出各個(gè)手部特定區(qū)域；判定單元103，用于監(jiān)測(cè)所識(shí)別出的手部特定區(qū)域的位置，當(dāng)至少2個(gè)手部特定區(qū)域之間的距離小于預(yù)設(shè)閾值時(shí)，判定所述至少2個(gè)手部特定區(qū)域所對(duì)應(yīng)的部位相接觸。

上述手勢(shì)動(dòng)作識(shí)別裝置通過在手部圖像中識(shí)別出各個(gè)特定區(qū)域，可實(shí)現(xiàn)將三維空間中的人體手部部位轉(zhuǎn)化為二維畫面中的區(qū)域，然后通過對(duì)二維畫面中區(qū)域的位置和距離的判斷，即可識(shí)別佩戴者手部部位相接觸的手勢(shì)動(dòng)作。由此可見，本發(fā)明不需要使用高性能的硬件對(duì)人體手部進(jìn)行三維建模，僅通過手部的二維圖像即可判斷手部的動(dòng)作，由此可以降低對(duì)硬件性能的要求，并且數(shù)據(jù)計(jì)算量較小本方法更易于實(shí)現(xiàn)，且實(shí)用性更強(qiáng)。

如實(shí)施例2所述，上述手部特定區(qū)域可優(yōu)選為指尖區(qū)域。

優(yōu)選地，所述特征識(shí)別單元102包括：

背景去除子單元，用于從所述手部圖像中去除前景和/或背景圖像；

輪廓識(shí)別子單元，用于在去除了背景圖像后的手部圖像中識(shí)別手部輪廓；

指尖識(shí)別子單元，用于根據(jù)所述手部輪廓的曲率識(shí)別出指尖區(qū)域。

上述優(yōu)選方案的識(shí)別效率以及準(zhǔn)確性更高。

優(yōu)選地，所述背景去除子單元可以包括：

色彩空間轉(zhuǎn)換單元，用于對(duì)所述手部圖像進(jìn)行色彩空間轉(zhuǎn)換處理；

二值化單元，用于對(duì)經(jīng)過色彩空間轉(zhuǎn)換處理后的手部圖像進(jìn)行二值化處理；

背景去除單元，用于在經(jīng)過二值化處理后的手部圖像中去除前景和/或背景圖像。

上述優(yōu)選方案可以進(jìn)一步提高識(shí)別指尖區(qū)域的準(zhǔn)確性。

優(yōu)選地，所述背景去除子單元可以包括：

深度值獲取子單元，用于獲取所述手部圖像中各個(gè)像素點(diǎn)的深度值；

圖像確定子單元，用于將所述各個(gè)像素點(diǎn)的深度值與預(yù)設(shè)深度范圍值進(jìn)行比較，以從所述手部圖像中確定手指圖像、前景和/或背景圖像；

圖像去除子單元，用于去除所述前景和/或背景圖像。

上述優(yōu)選方案根據(jù)景深信息將前景和背景圖像均去除掉，只保留手指前部的景象，在該景象中進(jìn)一步識(shí)別指尖區(qū)域，由此可進(jìn)一步提高識(shí)別效率。

實(shí)施例7

本發(fā)明還提供一種手勢(shì)動(dòng)作控制裝置，如圖12所示該裝置包括：獲取單元111，用于獲取手部圖像；特征識(shí)別單元112，用于在所述手部圖像中識(shí)別出各個(gè)手部特定區(qū)域；判定單元113，用于監(jiān)測(cè)所識(shí)別出的手部特定區(qū)域的位置，當(dāng)至少2個(gè)手部特定區(qū)域之間的距離小于預(yù)設(shè)閾值時(shí)，判定所述至少2個(gè)手部特定區(qū)域所對(duì)應(yīng)的部位相接觸；記錄單元114，用于記錄相接觸的部位的接觸時(shí)間和/或預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)的接觸次數(shù)；

執(zhí)行單元115，用于根據(jù)相接觸的部位的接觸時(shí)間和/或預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)的接觸次數(shù)執(zhí)行預(yù)設(shè)動(dòng)作。

上述手勢(shì)動(dòng)作控制裝置通過在手部圖像中識(shí)別出各個(gè)特定區(qū)域，可實(shí)現(xiàn)將三維空間中的人體手部部位轉(zhuǎn)化為二維畫面中的區(qū)域，然后通過對(duì)二維畫面中的區(qū)域的位置和距離的判斷，即可識(shí)別佩戴者手部部位相接觸的手勢(shì)動(dòng)作，然后進(jìn)一步根據(jù)手部部位相接觸的持續(xù)時(shí)間以及一定時(shí)間內(nèi)的接觸次數(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)智能手表的控制，本方案對(duì)硬件性能的要求較低、數(shù)據(jù)計(jì)算量較小，其便利性和實(shí)用性較強(qiáng)。

優(yōu)選地，所述執(zhí)行單元115包括：判定子單元，用于判斷相接觸的部位的接觸持續(xù)時(shí)間是否達(dá)到第一預(yù)設(shè)時(shí)間；第一執(zhí)行子單元，用于當(dāng)達(dá)到第一預(yù)設(shè)時(shí)間時(shí)，執(zhí)行第一預(yù)設(shè)動(dòng)作，當(dāng)未達(dá)到第一預(yù)設(shè)時(shí)間時(shí)，執(zhí)行與所述第一預(yù)設(shè)動(dòng)作不同的第二預(yù)設(shè)動(dòng)作。上述優(yōu)選方案可實(shí)現(xiàn)對(duì)短接觸和長(zhǎng)接觸進(jìn)行判斷，從而根據(jù)判斷結(jié)果執(zhí)行不同的預(yù)設(shè)動(dòng)作，該方案可以使智能腕式設(shè)備支持更豐富的手勢(shì)控制動(dòng)作。

優(yōu)選地，所述執(zhí)行單元115包括：統(tǒng)計(jì)子單元，用于統(tǒng)計(jì)第二預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)所述部位的接觸次數(shù)；第二執(zhí)行子單元，執(zhí)行與接觸次數(shù)相關(guān)聯(lián)的預(yù)設(shè)動(dòng)作。上述優(yōu)選方案可實(shí)現(xiàn)對(duì)多次連擊的次數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，從而根據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果執(zhí)行不同的預(yù)設(shè)動(dòng)作，該方案可以使智能腕式設(shè)備支持更豐富的手勢(shì)控制動(dòng)作。

優(yōu)選地，還包括：部位識(shí)別單元，用于識(shí)別相接觸的部位；所述執(zhí)行單元用于根據(jù)相接觸的部位的接觸時(shí)間和/或預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)的接觸次數(shù)以及相接觸的部位所關(guān)聯(lián)的標(biāo)記信息執(zhí)行預(yù)設(shè)動(dòng)作。

上述優(yōu)選方案在判斷出接觸時(shí)間和接觸次數(shù)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步對(duì)特定區(qū)域的組合接觸情況進(jìn)行判斷，從而根據(jù)判斷結(jié)果執(zhí)行更多不同的預(yù)設(shè)動(dòng)作，該方案可以使智能腕表腕式設(shè)備支持更豐富的手勢(shì)控制動(dòng)作。

實(shí)施例8

本發(fā)明還提供另一種手勢(shì)動(dòng)作控制裝置，如圖13所示該裝置包括：獲取單元121，用于獲取手部圖像；特征識(shí)別單元122，用于在所述手部圖像中識(shí)別出各個(gè)手部特定區(qū)域；判定單元123，用于監(jiān)測(cè)所識(shí)別出的手部特定區(qū)域的位置，當(dāng)至少2個(gè)手部特定區(qū)域之間的距離小于預(yù)設(shè)閾值時(shí)，判定所述至少2個(gè)手部特定區(qū)域所對(duì)應(yīng)的部位相接觸；部位識(shí)別單元124，用于識(shí)別相接觸的部位；執(zhí)行單元125，用于根據(jù)相接觸的部位所關(guān)聯(lián)的標(biāo)記信息執(zhí)行預(yù)設(shè)動(dòng)作。

上述手勢(shì)動(dòng)作控制裝置通過在手部圖像中識(shí)別出各個(gè)特定區(qū)域，可實(shí)現(xiàn)將三維空間中的人體手部部位轉(zhuǎn)化為二維畫面中的區(qū)域，然后通過對(duì)二維畫面中區(qū)域的位置和距離的判斷，即可識(shí)別手部部位相接觸的手勢(shì)動(dòng)作，然后進(jìn)一步對(duì)相接觸的部位進(jìn)行判斷，根據(jù)不同的部位接觸組合實(shí)現(xiàn)各種對(duì)智能手表的控制操作，本方案對(duì)硬件性能的要求較低、數(shù)據(jù)計(jì)算量較小，其便利性和實(shí)用性較強(qiáng)。

優(yōu)選地，還包括：記錄單元，用于記錄相接觸的部位的接觸時(shí)間和/或預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)的接觸次數(shù)；所述執(zhí)行單元用于根據(jù)相接觸的部位的接觸時(shí)間和/或預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)的接觸次數(shù)以及相接觸的部位所關(guān)聯(lián)的標(biāo)記信息執(zhí)行預(yù)設(shè)動(dòng)作。

上述優(yōu)選方案在識(shí)別出不同的特定區(qū)域的組合接觸情況的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步對(duì)接觸時(shí)間和接觸次數(shù)進(jìn)行判斷，從而根據(jù)判斷結(jié)果執(zhí)行更多不同的預(yù)設(shè)動(dòng)作，該方案可以使智能腕表支持更豐富的手勢(shì)控制動(dòng)作。

顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對(duì)實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無需也無法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護(hù)范圍之中。