[发明专利]基于深度相机的手与物体交互分割方法及装置

权利要求书

1.一种基于深度相机的手与物体交互分割方法，所述深度相机为Intel SR300，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1：通过深度相机将深度图像与彩色图像对齐，以获取所述深度图像与所述彩色图像的对齐修正变换矩阵，所述对齐修正变换矩阵为：

步骤S2：根据深度信息进行背景剔除；

步骤S3：通过HSV色彩空间进行分割；

步骤S4：通过形态学开闭运算分别对人手和物体的mask进行滤波，所述滤波采用面积大小不同的两个内核，对人手mask，使用大内核进行闭操作，然后使用小内核进行开操作；对物体mask，使用所述小内核进行闭操作，然后使用所述大内核进行开操作；以及

步骤S5：分别对所述人手mask和所述物体mask分别提取轮廓，以得到多个对象轮廓，并选取其中满足预设条件的所有轮廓，重新生成相应的mask，以得到分割结果；所述预设条件为：

其中，mask_in和mask_out分别为滤波前后的mask，merge为由多个轮廓重新生成mask的函数，FindContour()用于从mask中提取所有对象轮廓，Area()和ArcLength()分别为计算轮廓的面积和周长的函数。

2.根据权利要求1所述的基于深度相机的手与物体交互分割方法，其特征在于，所述对齐修正变换矩阵为：

3.根据权利要求1所述的基于深度相机的手与物体交互分割方法，其特征在于，所述步骤S2进一步包括：

根据反比关系确定手部区域大小，并获取所述手部区域的质心；

以所述质心为中心，保留预设半径的范围内的深度点，以得到手部区域，剔除其余区域。

4.根据权利要求1所述的基于深度相机的手与物体交互分割方法，其特征在于，分割函数为：

0＜(h+10)％180＜40，

20＜s＜200，

20＜v＜250，

v+0.6*s＜270，

其中，h、s和v分别代表HSV颜色空间的坐标值。

5.一种基于深度相机的手与物体交互分割装置，所述深度相机为Intel SR300，其特征在于，包括：

对齐模块，用于通过深度相机将深度图像与彩色图像对齐，以获取所述深度图像与所述彩色图像的对齐修正变换矩阵，所述对齐修正变换矩阵为：

剔除模块，用于根据深度信息进行背景剔除；

分割模块，用于通过HSV色彩空间进行分割；

滤波模块，用于通过形态学开闭运算分别对人手和物体的mask进行滤波，所述滤波采用大小不同的两个内核，对人手mask，使用大内核进行闭操作，然后使用小内核进行开操作；对物体mask，使用小内核进行闭操作，然后使用大内核进行开操作；以及

提取模块，用于分别对人手mask和物体mask分别提取轮廓，以得到多个对象轮廓，并选取其中满足预设条件的所有轮廓，重新生成相应的mask，以得到分割结果；所述预设条件为：

其中，mask_in和mask_out分别为滤波前后的mask，merge为由多个轮廓重新生成mask的函数，FindContour()用于从mask中提取所有对象轮廓，Area()和ArcLength()分别为计算轮廓的面积和周长的函数。

6.根据权利要求5所述的基于深度相机的手与物体交互分割装置，其特征在于，所述对齐修正变换矩阵为：

7.根据权利要求5所述的基于深度相机的手与物体交互分割装置，其特征在于，所述剔除模块进一步用于根据反比关系确定手部区域大小，并获取所述手部区域的质心，并以所述质心为中心，保留预设半径的范围内的深度点，以得到手部区域，剔除其余区域。

8.根据权利要求5所述的基于深度相机的手与物体交互分割装置，其特征在于，分割函数为：

0＜(h+10)％180＜40，

20＜s＜200，

20＜v＜250，

v+0.6*s＜270，

其中，h、s和v分别代表HSV颜色空间的坐标值。