[发明专利]手势辨识系统

说明书

技术领域

本发明是有关一种手势辨识系统，特别是关于一种可执行于复杂场景 的手势辨识系统。

背景技术

自然用户界面(NUI)为一种无形且不需人工控制装置(例如键盘及鼠 标)的用户界面。人与机器之间的互动可借由静态或动态手势来达成。微 软的体感设备Kinect为一种基于视觉的手势辨识系统，其使用静态手势或 动态手势以进行用户与计算机之间的互动。

传统基于视觉的手势辨识系统容易因周围光线与背景物件，在物件辨 识时得到错误的判断结果。自辨识物件(此处指的是手)撷取得到特征后， 使用训练数据以执行分类，借以辨识出手势。传统分类方法的缺点为庞大 的训练数据或者因不明特征而得到错误判断。

鉴于上述，因此急需提出一种新颖的手势辨识系统，用以更准确且快 速地辨识出静态手势或/且动态手势。

有鉴于上述现有的手势辨识系统存在的缺陷，本发明人基于从事此类 产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极 加以研究创新，以期创设一种新型的手势辨识系统，能够改进一般现有的 手势辨识系统，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经过反复 试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有的手势辨识系统存在的缺陷，而提供一 种新型的手势辨识系统，所要解决的技术问题是使其可正确执行于复杂场 景且可降低手势分类的复杂度，从而更加适于实用。

本发明的目的及解决其技术问题另外再采用以下技术方案来实现。依 据本发明提出的一种手势辨识系统，包含：

候选点侦测单元，接收输入影像以产生候选点；

静态手势辨识单元，根据该候选点以辨识静态手势；

多手追踪单元，借由连续输入影像之间的配对以追踪多手；及

动态手势辨识单元，根据该多手追踪单元的追踪路径以得到动量累积 值，借以辨识动态手势。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的手势辨识系统，其中所述的候选点侦测单元执行以下步骤：

根据色彩、深度及动量以撷取特征，借以分别产生色彩可靠图、深度 可靠图及动量可靠图；

相对于操作状态以决定该色彩、深度及动量的权重；及

使用该些权重，以结合该色彩可靠图、该深度可靠图及该动量可靠图， 因而产生混合可靠图，以提供该候选点。

前述的手势辨识系统，其中所述的色彩可靠图是根据该输入影像的肤 色所产生的。

前述的手势辨识系统，其中所述的深度可靠图是根据该输入影像的手 的深度所产生的。

前述的手势辨识系统，其中所述的深度可靠图中，位于手的深度范围 的像素则指定予较高值。

前述的手势辨识系统，其中所述的动量可靠图是根据一系列输入影像 的动量所产生的。

前述的手势辨识系统，其中所述的动量可靠图中的动量是使用二输入 影像之间的绝对差之和(SAD)来量测。

前述的手势辨识系统，其中所述的操作状态包含初始陈述、动量、手 是否接近脸或上述的组合。

前述的手势辨识系统，其中所述的静态手势辨识单元执行以下步骤：

自该候选点相应的手切割出手掌；

借由纪录该手掌的中心与该手掌的边缘之间的距离以产生距离曲线， 借以辨识静态手势；及

对多种静态手势进行分类。

前述的手势辨识系统，其中所述的静态手势是根据辨识到的展开手指 数目进行分类。

前述的手势辨识系统，其中在该多手追踪单元中，如果因为物件离开 而造成追踪手的失配，则将相应追踪路径删除。

前述的手势辨识系统，其中在该多手追踪单元中，如果因为物件遮蔽 而造成追踪手的失配，则借由外差技术以产生预期追踪手。

前述的手势辨识系统，其中在该多手追踪单元中，如果因为物件进入 而造成追踪手的失配，则产生新的追踪路径。

前述的手势辨识系统，当发现失配的追踪手时，则自该多手追踪单元 回授至该候选点侦测单元。

前述的手势辨识系统，其中所述的经辨识的动态手势被馈至自然用户 界面以执行预先定义的工作。

前述的手势辨识系统，其中用户根据该自然用户界面，使用经辨识的 动态手势以绘制线条。