[发明专利]一种手势识别的装置与方法

权利要求书

1.一种手势识别的装置，其特征在于，所述装置包括：

光源，用于向待触摸输入区域发射特定波长的光线；

二维光学传感器，用于接收从所述待触摸输入区域反射的光线，并根据接收到的光线形成二维图像信号；

数据处理模块，用于根据所述二维图像信号获取每个触摸输入点的屏幕坐标，并根据多个帧的触摸输入点的屏幕坐标识别输入的手势信息，所述数据处理模块包括：

触点检测子模块，用于根据所述二维图像信号，获取原始图像下的触点坐标信息；

坐标校正子模块，用于对所述原始图像下的触点坐标信息进行校准；

轨迹跟踪子模块，用于根据相邻帧间的触点关系，匹配触点的连续变化趋势，获取每一个触点的运动轨迹信息；

手势识别子模块，用于将每个触点的运动轨迹与预先设定的手势信息进行匹配，识别出输入的手势信息。

2.如权利要求1所述的手势识别的装置，其特征在于，所述光源发射的光线的波长为780nm以上。

3.一种手势识别的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S1，向待触摸输入区域发射特定波长的光线；

S2，接收从所述待触摸输入区域反射的光线，并根据接收到的光线形成二维图像信号；

S3，根据所述二维图像信号获取每个触摸输入点的屏幕坐标，并根据多个帧的触摸输入点的屏幕坐标识别输入的手势信息，具体包括步骤：

S31，根据所述二维图像信号，获取原始图像下的触点坐标信息；

S32，对所述原始图像下的触点坐标信息进行校准； 

S33，根据相邻帧间的触点关系，匹配触点的连续变化趋势，获取每一个触点的运动轨迹信息；

S34，将每个触点的运动轨迹与预先设定的手势信息进行匹配，识别出输入的手势信息。

4.如权利要求3所述的手势识别的方法，其特征在于，在步骤S2中，具体为：将接收到的光线信号转换为二维八位灰度图像。

5.如权利要求4所述的手势识别的方法，其特征在于，所述步骤S31具体包括：

S311，根据所述二维图像信号中各点的像素值概率，将所述二维八位灰度图像转换为二值图像，并划分为触点和背景两类区域；

S312，对每个触点区域求得其中心坐标，将所述中心坐标作为原始图像下的触点坐标。

6.如权利要求5所述的手势识别的方法，其特征在于，所述步骤S311具体为：将各点的像素值概率与预先设定的概率阈值进行比较，当像素值概率大于阈值时，为触点范围内，当像素值概率小于阈值时，为稳定背景区域。

7.如权利要求3所述的手势识别的方法，其特征在于，在所述步骤S33中，具体包括：

S331，获取T0时刻触点的序列S₀＝{(x₀₀，y₀₀)，(x₀₁，y₀₁)，...(x_0m，y_0m)}；

S332，获取T1时刻触点的序列S₁＝{(x₁₀，y₁₀)，(x₁₁，y₁₁)，...(x_1n，y_1n)}；

S333，生成距离矩阵

其中d_ij为T0时刻第i个点距离T1时刻第j个点的距离；

S334，遍历所述距离矩阵，找到全局最小值d_pq，判断最小值d_pq是否大于间隔最大值的阈值；如果小于，则p、q为帧间对应的同一点； 如果大于，则判定尚未配对的点为移出和新加的点；

S335，去除第p行、第q列，得到低一阶的距离矩阵；

S336，根据步骤S335中得到的新的距离矩阵，重复步骤S334和S335，直到没有符合配对要求的点。