[发明专利]基于语义表达与生理约束的手势编码方法及系统

权利要求书

1.一种基于语义表达与生理约束的手势编码方法，其特征在于，包括：

根据编码规则对手势进行手势编码，所述手势包括静态手势和动态手势；其中，所述编码规则包括生理约束编码规则和语义表达编码规则；所述生理约束编码规则包括手指关节状态约束编码规则和四指外展约束编码规则；所述语义表达编码规则包括左右手编码规则、手心空间方向编码规则、手腕状态编码规则、手臂位置编码规则、手指接触与关节状态综合编码规则和动态手势编码规则；

对于所述静态手势，依次按照所述左右手编码规则、手指接触与关节状态综合编码规则、四指外展约束编码规则、手腕状态编码规则、手臂位置编码规则、手心空间方向编码规则的顺序对所述静态手势进行编码；

对于所述动态手势，在所述静态手势的编码基础上按照所述动态手势编码规则对手部位置变化动态手势和手部姿态变化动态手势进行编码；

所述手指包括拇指和四指，所述四指包括食指、中指、无名指和小指，所述拇指节点包括拇指指尖、拇指IP、拇指MCP和拇指TMC，所述四指节点包括四指指尖、四指DIP、四指PIP、四指MCP和四指CMC。

2.如权利要求1所述的基于语义表达与生理约束的手势编码方法，其特征在于，所述手指接触与关节状态综合编码规则包括手指接触编码规则和手指关节状态语义编码规则，所述手指接触编码规则的优先级高于所述手指关节状态语义编码规则，当所述手指之间存在接触时，对存在接触的所述手指仅按照所述手指接触编码规则进行编码；当所述手指之间不存在接触时，则按照所述手指关节状态语义编码规则对所述手指进行编码。

3.如权利要求2所述的基于语义表达与生理约束的手势编码方法，其特征在于，所述手指接触编码规则包括：

仅考虑所述拇指节点与所述四指节点的接触关系，所述拇指的可接触节点包括所述拇指指尖和所述拇指IP，所述四指的可接触节点包括所述四指指尖、所述四指DIP和所述四指PIP，对所述拇指指尖、拇指IP、四指指尖、四指DIP和四指PIP分别进行编码；

所述四指与所述拇指接触时，所述拇指的整体状态包括弯曲状态和伸展状态，所述弯曲状态为圆接触，所述伸展状态为扁接触，对所述圆接触和所述扁接触分别进行编码。

4.如权利要求3所述的基于语义表达与生理约束的手势编码方法，其特征在于，所述手指关节状态语义编码规则包括：

所述拇指IP包括第一伸展状态和第一弯曲状态，所述拇指MCP包括第二伸展外展状态、第二伸展并拢状态、第二半弯曲状态和第二弯曲状态，所述四指PIP包括第三伸展状态、第三半弯曲状态和第三弯曲状态，所述四指MCP包括第四伸展状态、第四半弯曲状态和第四弯曲状态，对所述第一伸展状态、第一弯曲状态、第二伸展外展状态、第二伸展并拢状态、第二半弯曲状态、第二弯曲状态、第三伸展状态、第三半弯曲状态、第三弯曲状态、第四伸展状态、第四半弯曲状态和第四弯曲状态分别进行编码。

5.如权利要求4所述的基于语义表达与生理约束的手势编码方法，其特征在于，所述四指外展约束编码规则包括：

对四指外展和四指并拢分别进行编码，其中，所述四指外展包括第一外展单元、第二外展单元和第三外展单元，所述第一外展单元为食指与中指之间的外展单元，所述第二外展单元为中指与无名指之间的外展单元，所述第三外展单元为无名指与小指之间的外展单元；

所述四指中任一四指MCP处于所述第四弯曲状态时，所述四指MCP的邻近外展单元都不具备外展能力；

所述四指中具备外展能力的外展单元的外展状态保持一致。