[发明专利]跟踪指蹼位置的方法及其装置

权利要求书

1.一种跟踪指蹼位置的方法，其特征在于，包括：

获取记录用户手部的同一影像的深度图像和彩色图像；

从所述深度图像中提取所述手部的外轮廓；

从所述外轮廓的相邻指尖之间的轮廓点中，选取距离连接所述相邻指尖的直线最远的轮廓点作为轮廓拐点；

以所述轮廓拐点作为指蹼的当前位置，利用所述彩色图像对所述指蹼的当前位置进行迭代修正，获得所述指蹼的输出位置；

所述以所述轮廓拐点为指蹼的当前位置，利用所述手部的彩色图像对所述指蹼的当前位置进行迭代修正，获得所述指蹼的输出位置，具体为：

以所述轮廓拐点为指蹼的当前位置，从所述手部的彩色图像中提取以所述当前位置为中心点的局部区域；

将所述当前位置进行偏移获得多个偏移位置，并对于每一个偏移位置，从所述手部的彩色图像中提取以该偏移位置为中心点且与所述局部区域相同形状的区域作为候选区域；

计算每一个所述候选区域与所述局部区域的结构偏差程度；

若每一个所述候选区域与所述局部区域的结构偏差程度均大于预设阈值，则将所述当前位置作为所述指蹼的输出位置；

若存在一个所述候选区域与所述局部区域的结构偏差程度不大于所述预设阈值时，则选取与所述局部区域的结构偏差程度最小的候选区域所对应的偏移位置来更新所述当前位置，并更新所述局部区域和所述候选区域。

2.如权利要求1所述的跟踪指蹼位置的方法，其特征在于，所述从所述深度图像中提取所述手部的外轮廓，具体为：

根据预设的手部关节点模型，从所述深度图像中计算出所述手部的每一个关节点的深度；

取所有关节点的深度的中值作为参考深度d_ref；

从所述深度图像中提取深度在手部深度范围[d_ref-δ,d_ref+δ]内的区域的外轮廓；其中，δ为衡量所述手部的手背与手掌之间厚度的参数值；

从所述外轮廓中选取轮廓的质心距离所述关节点的平均距离最近，且轮廓曲线总长度最长的外轮廓作为所述手部的外轮廓。

3.如权利要求1所述的跟踪指蹼位置的方法，其特征在于，

对于每一个候选区域，所述候选区域与所述局部区域的结构偏差程度为d(P,Q)，其中，P为包含所述局部区域的每一个像素点的像素值的集合，Q为包含所述候选区域的每一个像素点的像素值的集合，μ_P为集合P中所有像素值的均值，μ_Q为集合Q中所有像素值的均值，σ_PQ为集合P和集合Q的协方差，σ_P为集合P的方差，σ_Q为集合Q的方差，c₁和c₂为预设常数。

4.如权利要求1所述的跟踪指蹼位置的方法，其特征在于，所述当前位置为(x,y)，则所述偏移位置为(x+δ_x,y+δ_y)；其中，δ_x∈{-1,0,1}，δ_y∈{-1,0,1}，且δ_x和δ_y不同时为0。

5.如权利要求1所述的跟踪指蹼位置的方法，其特征在于，在以所述轮廓拐点为指蹼的当前位置之前，还包括：

将所述轮廓拐点的横坐标修订所述轮廓拐点的左侧M个连续的轮廓点和右侧M个连续的轮廓点的横坐标的中值，以及将所述轮廓拐点的纵坐标修订为所述轮廓拐点的左侧M个连续的轮廓点和右侧M个连续的轮廓点的纵坐标的中值；

对所述彩色图像进行高斯模糊处理。

6.如权利要求1所述的跟踪指蹼位置的方法，其特征在于，在从所述外轮廓的相邻指尖之间的轮廓点中，选取距离连接所述相邻指尖的直线最远的轮廓点作为轮廓拐点之前，还包括：

对于所述外轮廓中的每一个轮廓点，将所述轮廓点的横坐标修订为所述轮廓点左侧N个连续轮廓点和右侧N个连续轮廓点的横坐标的均值，以及，将所述轮廓点的纵坐标修订为所述轮廓点左侧N个连续轮廓点和右侧N个连续轮廓点的纵坐标的均值。