[发明专利]高效的自由空间手指识别

权利要求书

1.一种用于高效的自由空间手指识别的设备，所述设备包括：

基座；

垂直构件，所述垂直构件的下方部分附接到所述基座；

附接到所述垂直构件的上方部分的头部，所述头部包括深度传感器，所述深度传感器布置成具有向下视场；以及

硬件电路实现的手鉴别器，所述硬件电路实现的手鉴别器用于：

识别所述深度传感器捕获的深度图像中的表面，所述表面是由所述深度图像衍生的视见平截头体中的基平面；

识别所述深度图像中的一个或多个团点，所述一个或多个团点中的团点包含所述深度图像中比所述表面更接近所述深度传感器的多个连续像素；以及

对于所述一个或多个团点中的每个团点：

确定所述团点是否与所述深度图像的边缘相交；以及

如果所述团点与所述边缘相交，则将所述团点分类为潜在的手，否则将所述团点分类为物体。

2.如权利要求1所述的设备，其中为了所述一个或多个团点，所述手鉴别器用于：

识别外围像素，所述外围像素是所述深度图像中位于所述表面与所述深度传感器之间的像素；以及

确定所述外围像素的外轮廓，闭合的每个轮廓对应于所述一个或多个团点中的团点。

3.如权利要求2所述的设备，其中确定所述团点是否与所述边缘相交包括，所述手鉴别器通过如下步骤创建与所述深度图像对应的掩模：

将来自所述深度图像的每个边缘的预定数量的像素添加到所述掩模；以及

当所述轮廓的像素对应于所述掩模的现有像素时，将团点的像素添加到所述掩模。

4.如权利要求1所述的设备，其包括手骨架定位器，所述手骨架定位器用于确定对于团点是否能够查找到手骨架模型。

5.如权利要求4所述的设备，其中所述手骨架定位器仅应用于被分类为潜在的手的团点。

6.如权利要求1所述的设备，其中所述深度传感器包括红外发射器和红外摄像器，以及其中所述基座包括红外线发射器，所述红外线发射器用于在视场内发射与所述表面平行的红外光平面。

7.如权利要求6所述的设备，包括表面触摸定位器，所述表面触摸定位器用于：

识别红外摄像器捕获的红外图像中的一个或多个亮点，所述亮点包含阈值以上的多个像素；以及

对于所述一个或多个亮点中的每个亮点，基于所述深度图像将亮点分类为触摸或非触摸。

8.如权利要求7所述的设备，其中将亮点分类为触摸或非触摸包括，所述表面触摸定位器确定所述亮点是否连接到从所述深度图像识别的手团点，以及如果所述亮点不连接到所述手团点，则将所述亮点分类为非触摸。

9.如权利要求7所述的设备，其中将所述亮点分类为触摸或非触摸包括，所述表面触摸定位器使用所述深度图像确定所述亮点是否与所述表面相距在预定距离内，并且如果所述亮点不在所述预定距离内，则将所述亮点分类为非触摸。

10.如权利要求7所述的设备，其中将所述亮点分类为触摸或非触摸包括，所述表面触摸定位器执行如下操作：

确定所述亮点的尺寸和形状是否与手指尖的模型对应；

确定所述亮点是否连接到手团点；

确定所述亮点是否与所述表面相距在预定距离内；以及

如果所述亮点的尺寸和形状与手指尖的模型对应，所述亮点连接到所述手团点，以及所述亮点与所述表面相距在预定距离内的每一项均为真，则将所述亮点分类为触摸，否则将所述亮点分类为非触摸。