[发明专利]基于影像的动作手势辨识方法及系统

说明书

技术领域

本发明是有关于一种手部侦测系统，特别是有关于一种不需在使用者手部配置感应器的基于影像的动作手势辨识方法及其系统。

背景技术

对于快速发展的娱乐系统而言，尤其是游戏系统，如何让使用者与计算机之间的互动接口更友善是一项日渐重要的课题。其中，透过计算机分析使用者的动作来执行指令已成为未来最具可能性的互动方法。然而，传统的解决方案往往需要在使用者手指上配置一感应器，此举虽然可以增加手部侦测的准确性，但是亦增加使用者的负担。另一较佳的方式为直接将使用者的手部视为一指令下达器具，以影像处理的方式分析使用者的手部移动方式来输入指令，控制计算机的操作系统或是外围装置。但是，此种传统的影像分析方法过于复杂且不够稳定。

例如，已知一美国专利，其专利号6,002,808，便揭露一种用以快速分析手势以控制计算机的方法，其使用影像向量计算来决定使用者手部的位置，方位以及大小。接着，透过影像处理的方式来决定手势，例如如果确认过的手部影像中有洞，表示使用者的拇指与食指相碰触摆出一OK的手势。此外，此专利亦揭露可利用手势来控制计算机显示的屏幕显示接口(OSD)。此公知技术的运算量过于庞大，且容易在使用者改变动作时产生误判，稳定度不佳。

例如，另一已知美国专利，其专利号7,129,927，揭露一手势辨识系统，其特征在于使用者手上配置多个标记物(marker)，借着此系统透过一感应器侦测此些标记物的位置。其中，多个标记物中分成第一标记物组及一第二标记物组，第一标记物组是作为参考之用，而感应器侦测第二标记物组相对于第一标记物组的移动以进一步辨识出使用者手势。此公知技术要求使用者佩带标记物，无法仅以徒手进行操作。

因此，如何让使用者可以徒手手势或是移动轨迹与操作接口进行互动，是一项及待解决的问题。

发明内容

有鉴于上述公知技艺的问题，本发明的其中一目的就是在提供一种基于影像的动作手势辨识方法，以达到提高使用便利性及降低计算复杂度的目的。

根据本发明的目的，提出一种基于影像的动作手势辨识方法包含下列步骤。接收多张影像画面；根据此多张影像画面执行一手势侦测，以得到一第一手势；判断此第一手势是否符合一预设开始手势；如果此第一手势符合此预设开始手势，则根据此多张影像画面中手部位置，执行一移动追踪以取得一移动手势；于执行此移动追踪的过程中，根据此多张影像画面执行此手势侦测，以得到一第二手势；判断此第二手势是否符合一预设结束手势；如果此第二手势符合此预设结束手势，停止此移动追踪。

其中，如果此第二手势不符合此预设结束手势，持续执行此移动追踪。

其中，执行此手势侦测的步骤更包含侦测此多张影像画面的任一影像画面是否存在有一手部影像；如果此手部影像存在，则根据此手部影像取得一手部轮廓影像；根据此手部轮廓影像判断一手部方向及一手指数目；根据此手部方向及此手指数目辨识出此第一手势或此第二手势。

其中，执行此移动追踪的步骤更包含：取得在每一此多张影像画面中包含有此手部影像的至少一影像区块；估算此复数影像区块之间的多个移动向量。

其中，本发明的基于影像的动作手势辨识方法更包含：纪录此多个移动向量以取得一移动轨迹；辨识此移动轨迹以取得此移动手势。

其中，判断此手部方向的步骤更包含根据此手部轮廓影像所碰触到的此影像画面的一边缘，来判断此手部方向。

其中，判断此手指数目的步骤更包含执行一手掌方位计算以取得此手部轮廓影像的一重心位置；根据此重心位置对此手部轮廓影像执行一手掌切割，以取得一已切割手部影像；根据此已切割手部影像判断手指数目。

根据本发明的目的，再提出一种基于影像的动作手势辨识系统，包含一储存单元、一影像撷取单元、一第一处理单元、一比对单元及一第二处理单元。储存单元是储存一预设开始手势及一预设结束手势。影像撷取单元是撷取多张影像画面。第一处理单元是根据此多张影像画面执行一手势侦测，以得到一第一手势。比对单元是判断此第一手势是否符合此预设开始手势。如果此比对单元判断此第一手势符合此预设开始手势，则此第二处理单元根据此多张影像画面中手部位置，执行一移动追踪以取得一移动手势。于执行此移动追踪的过程中，此第一处理单元是根据此多张影像画面执行此手势侦测，以得到一第二手势，若此比对单元判断此第二手势符合该预设结束手势，则此第二处理单元停止此移动追踪。

其中，当此比对单元判断此第二手势不符合此预设结束手势时，此第二处理单元继续此移动追踪。