[发明专利]基于图像模板匹配的手指手腕关节自动定位方法

摘要

本发明提供基于图像模板匹配的手指手腕关节自动定位方法，用户选择手型框，手契合手型框进行拍照，采样基于图像模板匹配的手指手腕关节自动定位方法对照片进行手指/手腕关节定位，手指定位结果返回15个手指关节点坐标及对应手指宽度，手腕定位结果返回手腕两点坐标及手腕宽度，用户可以进行加工，利用返回结果实现手指/手腕首饰的试佩戴。本发明不要求拍照时手指手腕完全契合手型框，在出现一定偏差的情况下，也能准确定位关节点。本发明对肤色没有特定要求，采用肤色采样的方法可适应不同肤色，同时，基于图像模板匹配的手指手腕关节自动定位方法适用于各种复杂的背景，能提供准确定位。

主权项

1.基于图像模板匹配的手指手腕关节自动定位方法，其特征在于，包括以下步骤：(a)选择手型框，手契合手型框放置，拍照；(b)加载照片，选择手型模板，开始定位处理；(c)若步骤(b)中选择的是手指模板，加载选定模板，进行肤色采样，根据肤色采样结果进行肤色检测；模板对应原图缩放对齐后，肤色采样计算LAB通道均值(avg_l,avg_a,avg_b)，对原图每个像素点，假设LAB通道值为(l,a,b)，如果(a–avg_a)^2+(b–avg_b)^2<350且l>50，则认为该点是肤色，否则是背景；(d)将步骤(c)肤色检测结果进行开操作，得到手指和掌心的二值图像，将手指和掌心的二值图像膨胀，相与，得到5根掌指交线，根据掌指交线求得5个掌指关节点坐标；(e)提取原图Y通道图像，对手指区域求竖直方向梯度差，再对每根手指梯度差聚类得到2个聚类中心点，其中靠近掌指关节点的中心点即为中指关节点；(f)对步骤(d)中每根手指二值图像进行直线拟合，拟合直线与手指轮廓有两个交点，其中远离掌指关节点的交点即为指尖定位点；(g)将步骤(d)中每根手指二值图像旋转成竖直方向，对应定位点坐标相应作旋转处理，得到其在旋转图中的新定位点，新定位点所在行的非零像素点数即为该定位点处对应的手指宽度；(h)如果步骤(d)、(e)、(f)、(g)抛出任何自定义错误，调如下用(i)～(k)的模板匹配方法；(i)使用步骤(c)的模板和肤色采样结果，使用肤色采样A通道均值进行掌心区域匹配；(j)步骤(i)中掌心匹配后，初步掌指关节点确定，再对每个手指模板在对应的初步掌指关节点附近范围内移动缩放匹配，5根手指都匹配完后，得到5个掌指关节点坐标；(k)步骤(j)中5根手指模板匹配后作为手指二值图，重新按照步骤(e)、(f)、(g)即可依次得到中指关节点、指尖定位点和对应手指宽度；(l)若步骤(b)中选择的是手腕模板，加载选定模板，进行肤色采样；(m)使用手腕模板和肤色采样A通道均值进行移动缩放匹配，确定手腕2定位点位置，2点间距离即为手腕宽度。