[发明专利]一种基于改进VIBE的手势检测方法

权利要求书

1.一种基于改进VIBE的手势检测方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

步骤1：利用摄像头采集视频；

步骤2：对于步骤1采集的视频取得若干视频帧图像，对所述视频帧图像进行预处理；

步骤3：使用改进的VIBE算法进行手势检测；

步骤4：对步骤3得到的手势帧图像进行形态学处理，得到处理后的手势。

2.根据权利要求1所述的一种基于改进VIBE的手势检测方法，其特征在于：所述步骤1中，视频中存在至少2帧包括完整手部的视频帧图像。

3.根据权利要求1所述的一种基于改进VIBE的手势检测方法，其特征在于：所述步骤2中，所述预处理为对得到的视频帧图像进行灰度化处理。

4.根据权利要求1所述的一种基于改进VIBE的手势检测方法，其特征在于：所述步骤3包括以下步骤：

步骤3.1：定义用于跟踪真实场景的参考帧B(x,y)，参考帧B(x,y)表示真实背景在位置(x,y)处的像素值，以B₀(x,y)作为第一帧的真实背景初始化；若此后存在新的一帧图像，则更新B(x,y)为B_t(x,y)＝B_t-1(x,y)+(1-P_t(x,y))(I_t(x,y)-B_t-1(x,y))，其中，B_t(x,y)为当前帧的真实背景，B_t-1(x,y)为前一帧的背景，I_t(x,y)为当前帧，P_t(x,y)为像素为前景的概率；

步骤3.2：以预处理后的第一帧视频帧图像作为背景，对第一帧图像的每个位置的像素点x建立一个大小为N的背景样本集M(x)，N＞0；

步骤3.3：遍历每帧图像的每个位置的像素点，计算当前像素点g(x)与其背景样本集M(x)中每个样本值v_i的欧式距离，得到距离D＝|g(x)-v_i|,其中g(x)和v_i分别为当前像素点的像素值和背景样本集中每个样本值的像素值；

步骤3.4：若距离D小于半径R，则认为当前像素点与背景样本集中的样本值匹配，统计匹配总个数；若匹配总个数大于设定的阈值时，则认为当前像素点是背景点，否则为前景点；

步骤3.5：记录当前分类为背景的点与背景样本集中欧氏距离最大的点；

步骤3.6：将分类为背景的像素点以Q的概率更新背景样本集中与其欧氏距离最大的样本点，同时以Q的概率更新到当前分类为背景点的5×5邻域中任一像素点的背景样本集M(x)中；

步骤3.7：对分类为前景的像素进行二次检测，获得最终的背景样本集，按照背景样本集，分割出当前视频帧图像的手势前景；

步骤3.8：若还存在未处理完的视频帧，则返回步骤3.3，否则，进行步骤4。

5.根据权利要求4所述的一种基于改进VIBE的手势检测方法，其特征在于：所述步骤3.1中，P_t(x，y)＝ones(LBP(I_t(x,y))⊕LBP(B_t-1(x，y)))/P，其中，LBP(I_t(x，y))为当前帧的LBP纹理特征图，LBP(B_t-1(x，y))为前一帧背景的LBP纹理特征图，ones(x)为x的二进制表示中1的个数，P为5×5邻域上的像素个数。

6.根据权利要求4所述的一种基于改进VIBE的手势检测方法，其特征在于：所述步骤3.2中，遍历视频帧图像的每个像素点，从像素点x的5×5邻域中以等概率抽取n个像素点作为背景样本集M(x)，M(x)＝{v₁，v₂,…v_n}，其中，v_i是背景样本像素值，1≤i≤n。

7.根据权利要求4所述的一种基于改进VIBE的手势检测方法，其特征在于：所述步骤3.4中，半径R为15～25，阈值为1～3。