手勢操作方法、利用手勢定位屏幕光標(biāo)的方法及手勢系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及體感控制，特別是涉及一種手勢操作方法、利用手勢定位屏幕光標(biāo)的方法及手勢系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著圖像識別技術(shù)的發(fā)展，體用人體動作來實現(xiàn)對智能設(shè)備的遠(yuǎn)距離的操控，特別是在遠(yuǎn)距離對具有圖形界面的智能設(shè)備進(jìn)行操控的技術(shù)已經(jīng)被實現(xiàn)。
[0003]在圖像界面上進(jìn)行操作時，若外部在屏幕上的操作被直接探測到操作的位置，則一般不需要一個光標(biāo)或者框體來提示當(dāng)前可以操作的對象或者位置，例如觸摸屏的操作，人體在觸摸屏表面的觸控能夠被直接探測，并可根據(jù)位置進(jìn)行解析。否則屏幕上就需要一個光標(biāo)或者提示框指示當(dāng)前所在的位置，引導(dǎo)用戶進(jìn)行正確的操作。例如鼠標(biāo)的光標(biāo)，打字時文本段落中的光標(biāo)等等。
[0004]對于手勢操控而言，一般是遠(yuǎn)距離操控，直接將操作施加到屏幕位置并不現(xiàn)實。因此手勢操作時，圖像界面上需要提供指示位置的光標(biāo)。
[0005]在傳統(tǒng)的方法中，需要依靠攝像設(shè)備獲取其前方的畫面，并識別其中的用戶手勢，并根據(jù)用戶的手掌在畫面中的位置來確定光標(biāo)在圖像界面中的位置。這種方法存在的問題是，對用戶所處的位置要求較高，一般需要當(dāng)前操作的用戶處于攝像裝置的正前方，而且用戶手臂的運(yùn)動范圍也會直接影響光標(biāo)能夠在圖像界面上能夠操作的范圍。采用傳統(tǒng)的檢測方法，實際操作起來非常不方便。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]基于此，有必要提供一種方便的手勢操作方法。
[0007]此外，還提供一種方便的利用手勢定位屏幕光標(biāo)的方法。
[0008]最后，還提供一種手勢系統(tǒng)。
[0009]—種手勢操作方法，包括如下步驟:
[0010]獲取用戶的至少一個特征部位；
[0011]以所述特征部位所在位置為參考，生成與所述特征部位的位置具有固定相對位置關(guān)系的虛擬操作空間；
[0012]檢測所述虛擬操作空間中的手勢，并執(zhí)行相應(yīng)的操作。
[0013]在其中一個實施例中，所述特征部位包括頭部和手部，所述虛擬操作空間的位置始終跟隨頭部的位置，并參照具有激活手勢的手部位置進(jìn)行固定。
[0014]在其中一個實施例中，以所述頭部的中心點(diǎn)的位置代表頭部的位置，所述頭部的中心點(diǎn)的位置根據(jù)具有深度信息的圖像獲得。
[0015]在其中一個實施例中，所述虛擬操作空間為封閉的立方體空間、球形空間或橢球形空間。
[0016]在其中一個實施例中，還包括檢測結(jié)束手勢的步驟；所述結(jié)束手勢用于取消所有的手勢檢測。
[0017]一種利用手勢定位屏幕光標(biāo)的方法，包括如下步驟:
[0018]獲取用戶的至少一個特征部位；
[0019]以所述特征部位所在位置為參考，生成與所述特征部位的位置具有固定相對位置關(guān)系的虛擬操作空間；所述虛擬操作空間的至少一個截面與所操作的圖像界面相互映射；
[0020]檢測用戶手勢在所述截面中的位置，并根據(jù)映射關(guān)系轉(zhuǎn)換為所述圖像界面上的光標(biāo)的位置。
[0021]在其中一個實施例中，所述特征部位包括頭部和手部，所述虛擬操作空間的位置始終跟隨頭部的位置，并參照具有激活手勢的手部位置進(jìn)行固定。
[0022]在其中一個實施例中，以所述頭部的中心點(diǎn)的位置代表頭部的位置，所述頭部的中心點(diǎn)的位置根據(jù)具有深度信息的圖像獲得。
[0023]在其中一個實施例中，所述虛擬操作空間為封閉的立方體空間、球形空間或橢球形空間。
[0024]在其中一個實施例中，還包括檢測結(jié)束手勢的步驟；所述結(jié)束手勢用于取消所有的手勢檢測。
[0025]一種手勢系統(tǒng)，其特征在于，包括:
[0026]攝像裝置，用于攝取用戶手勢；
[0027]顯示器，用于顯示屏幕畫面及屏幕光標(biāo)；
[0028]處理系統(tǒng)，用于執(zhí)行上述的手勢操作方法及上述的利用手勢定位屏幕光標(biāo)的方法。
[0029]上述手勢操作方法及手勢系統(tǒng)，由于是根據(jù)用戶的特征部位確定一個固定參考位置，然后再由該特征部位獲得一個虛擬操作空間。當(dāng)用戶移動身體時，該虛擬操作空間始終跟隨特征部位進(jìn)行相應(yīng)的移動，這樣就可以把虛擬操作空間始終保持在用戶的手臂能夠舒適操作的范圍內(nèi)。
[0030]上述利用手勢定位屏幕光標(biāo)的方法及手勢系統(tǒng)，由于建立了虛擬操作空間中的截面與圖像界面的映射關(guān)系，能夠非常精確地控制屏幕光標(biāo)的移動。
【附圖說明】
[0031]圖1為一實施例的屏幕光標(biāo)定位方法流程圖；
[0032]圖2為用戶頭部與虛擬操作空間的位置關(guān)系示意圖；
[0033]圖3為一實施例的手勢系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0034]以下結(jié)合附圖和實施例進(jìn)行進(jìn)一步說明。
[0035]當(dāng)利用手勢操作圖像界面上的對象時，需要首先選中所需操作的對象。圖像界面上的指示圖形，例如選擇框、指針等可以幫助用戶選中對象。本實施例中，這些指示圖形都稱為屏幕光標(biāo)。以下實施例提供一種利用手勢定位屏幕光標(biāo)的方法，可以使用戶利用手勢的移動來移動圖像界面上的光標(biāo)。
[0036]如圖1所示，該實施例的方法包括如下步驟:
[0037]步驟S101:獲取用戶的至少一個特征部位。用戶的特征部位是指當(dāng)前操作用戶被拍攝的圖像中能夠被顯著識別的部位。例如面部、雙肩等。在本實施例中，所述特征部位為面部。人體的部位相互之間具有固定的相對位置關(guān)系，例如頭部固定在雙肩之上，手部在肩部與身體相接。
[0038]獲取用戶的特征部位是為了獲得一個相對固定的參照部位。
[0039]可以理解，在其他實施例中，在保證特征部位能夠作為相對固定的參照部位的基礎(chǔ)上，還可以利用設(shè)于用戶身上的外部標(biāo)簽作為所述特征部位。比如該外部標(biāo)簽可以包括特定的特征圖案，能被識別為某一身體部位。例如佩帶在用戶左胸位置的心形圖案標(biāo)簽，能夠指示身體的左胸的位置。
[0040]所述特征部位的位置為頭部的中心點(diǎn)的位置，所述頭部的中心點(diǎn)的位置根據(jù)具有深度?目息的圖像獲得。
[0041]步驟S102:以所述特征部位所在位置為參考，生成與所述特征部位的位置具有固定相對位置關(guān)系的虛擬操作空間。所述虛擬操作空間的至少一個截面與所操作的圖像界面相互映射。
[0042]在步驟S101的基礎(chǔ)上，能夠以獲得的特征部位所在位置為參考，來生成一個與特征部位的位置具有固定相對位置關(guān)系的虛擬操作空間。參考圖2，以所述特征部位為頭部100為例，從頭部100所在位置向前延伸一段距離并取一個封閉的空間作為虛擬操作空間200。用戶的手勢在操作空間200內(nèi)被檢測和識別，并進(jìn)行位置的映射。
[0043]—般地，利用圖像識別的方法可以獲得較完整的平面圖像信息。本實施例由于還涉及空間位置關(guān)系，因此要采用可以獲得深度信息的圖像處理方法。對于包含深度信息的圖像，稱為RGBD圖像。RGBD圖像中包含了所拍攝物體與攝像裝置之間的距離信息。
[0044]對于用戶的特征部位頭部100來說，其深度信息一般是指面部與攝像裝置之間的距離。為簡單起見，面部上的深度信息可以忽略，認(rèn)為整個面部在一個平面上。因此可以用一個平面的范圍來界定面部的位置，也可以簡單地利用一個中心點(diǎn)指代面部的位置。
[0045]界定了面部的位置后，就可以在相對于面部位置的具有固定位置關(guān)系的位置生成虛擬操作空間200。該固定位置關(guān)系可以是由基本的平移、翻轉(zhuǎn)動作得到。一般地，該固定位置關(guān)系能夠保證虛擬操作空間200位于用戶身前手臂可活動范圍內(nèi)。
[0046]虛擬操作空間200是本實施例的方法所界定的一個空間范圍，用戶的手勢的移動可在該空間范圍內(nèi)被識別。并且手勢在一個平面范圍內(nèi)的移動可以對應(yīng)到圖像界面上的光標(biāo)的移動。圖2中，虛擬操作空間200是一個封閉的立方體空間。在面對用戶面部的截面202上，其上的坐標(biāo)與圖像界面的位置形成映射。截面202限制的范圍可