[发明专利]一种多点触摸交互系统的触摸手识别方法

说明书

技术领域

本发明属于多点触摸技术领域，具体地涉及一种多点触摸交互系统的触摸手识别方法；本发明在多点触摸交互系统中对手的触点进行归类，识别触摸手的方法。

背景技术

多点触摸系统最近几年逐步走向实用，在多点触摸系统中，用户通常用多个手指进行操作，比如用多个手指滑动、旋转、平移操作。

传统的触摸桌面只能识别桌面上的手指，不能得到触摸手的信息以及手的运动信息，然而通常手的运动能更准确的提供手的平移、旋转信息。如果能直接获取触摸手的运动信息，将会方便用户使用系统，增强了人机交互和谐性。

多点触摸系统当中，当桌面较大时，操作的用户增多，手指个数增多时，如何有效、准确的获取每个手指对应的手信息，包括每个触摸手指的具体对应左手还是右手，以及触摸左右手如何运动，左右触摸手的覆盖区域，这些信息都不能直接获取。因此迫切需要一种快速、稳定的触摸手识别算法。

发明内容

为了解决现有技术中在多点触摸交互系统中识别触摸手信息的问题，本发明的目的是在多点触摸交互系统中识别触摸手信息。

为实现上述目的，本发明提供一种在多点触摸交互系统的触摸手识别方法，此方法在初始状态对触点聚类，对同一类别的触摸手指识别左右手，在触点移动的过程中对触点进行连续跟踪，并对聚类结果进行动态调整。单个手中最大的手指间距离设为T。

本发明的技术方案为：

一种多点触摸交互系统的触摸手识别方法，其步骤为：

1)获取某一帧内检测到的手指F₀，F₁，…F_n；其中，每个手指F_j＝{f₀，f₁，…f_m}，f_i是手指内像素点；其中，m、n为正整数；

2)将该帧内的每个手指F_j拟合为一个椭圆E_j；

3)根据每个手指对应的椭圆和设定的手指距离T，对该帧内的手指进行聚类，得到k类手指；其中，k为自然数；

4)计算每个类H{F₀，F₁，…，F_p}的中心及该类的凸包区域R；其中，p为正整数且p≤n；

5)将当前帧的每个类及其覆盖区域作为一个触摸手信息(H{F₀，F₁，…，F_p}，R)。

进一步的，将手指F_j拟合为一个椭圆E_j的方法为：

1)根据手指F_j内的像素点f_i坐标(x_i，y_i)，计算椭圆中心点坐标(x_c，y_c)；

2)对F_j内像素点的每一坐标进行归一化，并计算归一化后x_i、y_i的协方差矩阵，得到椭圆的长短轴a、b，以及椭圆长轴与x轴的夹角θ；得到手指Fj拟合的椭圆E_j(x_c，y_c，a，b，θ)。进一步的，所述步骤3)的聚类方法为：

a)将该帧内的每个手指初始为一个类H_i；

b)计算H_i类中任意一个手指拟合椭圆E_m与H_j类中任意一个手指拟合椭圆E_n的中心点距离L，如果L最大值小于设定手指距离T，则将H_i与H_j合并为一个类；

c)重复步骤b)，直到没有可合并的类为止，得到k类手指。

进一步的，根据类H{F₀，F₁，…，F_p}的中心及该类中每个手指的中心得到该类的凸包区域R。

进一步的，所述R的计算方法为：将H{F₀，F₁，…，F_p}的中心和该类内每个手指拟合椭圆的中心(x_c，y_c)组成的点集确定凸包区域R。

进一步的，所述计算每个类H{F₀，F₁，…，F_p}的中心的方法为：