[发明专利]手势识别方法、装置及LeapMotion体感控制系统

权利要求书

1.一种手势识别方法，其特征在于，包括：

S1：将用于控制三维物体的多个手势操作存储至手势库；

S2：实时采集手部的运动数据，对采集到的数据进行特征提取；

S3：根据提取出的特征参数判断所述手部的运动是否属于平移类型操作，若属于平移类型操作，进入步骤S5，若不属于平移类型操作，进入步骤S4；

S4：通过预设算法确定所述手部的运动所属的操作类型；

S5：根据所述操作类型，在所述手势库中查询相应类型的操作，根据所述特征参数在所述相应类型的操作中确定目标操作。

2.根据权利要求1所述的手势识别方法，其特征在于，所述手势库包含单手和/或双手手势操作，且所述单手和/或双手手势操作包括沿三个轴中任一轴的平移操作，绕所述三个轴中任一轴的旋转操作，以及绕所述三个轴中任一轴的缩放操作，其中，所述三个轴中的任意两个轴互相垂直。

3.根据权利要求1所述手势识别方法，其特征在于，所述步骤S2还包括：

S21，以帧数据的形式输入采集到的数据。

4.根据权利要求3所述手势识别方法，其特征在于，所述步骤S2包括：

S22：对输入的帧数据进行特征提取，得到特征参数ST_x、ST_y、ST_z、N_x、N_y、N_z、D_x、D_y、D_z、DT_x、DT_y、DT_z、rt、pt，其中，

ST_x、ST_y、ST_z分别为当前帧与上一帧间，所述手部沿x轴、y轴、z轴平移的距离差；

N_x、N_y、N_z分别为所述手部在当前帧中沿x轴、y轴、z轴的法向向量；

D_x、D_y、D_z分别为当前帧中所述手部的掌心到指尖的方向向量沿x轴、y轴、z轴的向量；

DT_x、DT_y、DT_z分别为当前帧与上一帧间，所述手部的掌心到指尖的方向向量沿x轴、y轴、z轴的向量差，其中，所述手部的所有指尖指向同一方向，所述x轴、y轴、z轴中的任意两个轴互相垂直；

rt为当前帧与上一帧间欧拉角的横滚角的差值；

pt为当前帧与上一帧间欧拉角的俯仰角的差值。

5.根据权利要求4所述手势识别方法，其特征在于，所述步骤S3包括：判断

N_y<A且100(rt²+pt²)<B

是否成立，其中，A和B分别为第一预设常数和第二预设常数；

若成立，则判定所述手部的运动属于平移类型操作，进入所述步骤S5，若不成立，则判定所述手部的运动不属于平移类型操作，进入所述步骤S4。

6.根据权利要求1至5中任一项所述手势识别方法，其特征在于，所述步骤S4包括：

通过支持向量机算法，选用高斯核函数作为内积和函数判断所述手部的运动所属的操作类型。

7.根据权利要求1至5中任一项所述手势识别方法，其特征在于，在所述步骤S3之前还包括：对所述特征参数进行帧间平滑处理。

8.根据权利要求1至5中任一项所述手势识别方法，其特征在于，在所述步骤S3之前还包括：对所述特征参数进行有效性过滤。

9.根据权利要求1至5中任一项所述手势识别方法，其特征在于，还包括：

S6，过滤所述目标操作中的重复执行操作，并执行过滤后的操作。

10.根据权利要求1至5中任一项所述手势识别方法，其特征在于，所述步骤S2包括：通过Leap Motion体感控制器实时采集所述手部的运动数据。