本发明专利技术涉及一种用于提取手势边缘图像的方法和装置以及一种手势提取方法。用于提取手势边缘图像的方法包括：基于以手势为前景的图像，获取二值化的前景边缘图像；根据所述以手势为前景的图像中的手势的大小，将预定的手势边缘模板图像进行缩放；将缩放后的手势边缘模板图像划分为多个子部分，并且使用每个子部分来分别选择所述前景边缘图像中的对应的图像块；及从每个图像块中分别获取手势边缘图像的一部分，从而提取整个手势边缘图像。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于提取手势边缘图像的方法和装置以及一种手势提取方法。
技术介绍
在人机交互中，手势是一种重要的媒介，例如三维空间中的手势深度估计可在各种开放的应用场景提供技术支持。而在仅有单目摄像机的场景中，手势的精确分割将对手势深度的估计起到关键作用。传统的手势分割方法包括利用高斯混合模型(GMM)来拟合手势和背景的颜色，进而通过颜色分类来对二者进行区分。同时，也有方法利用颜色直方图来对手势和背景的颜色进行区分。另外，一些基于主动轮廓模型的方法利用样本训练得到通用的手势形状，在初始的手势形状基础上通过局部搜索来得到手掌的精确边界。此外，图割方法融合了高斯混合模型拟合的颜色模型以及图像不同区域的色彩差异对目标进行分割。然而，在复杂环境中，如果背景与肤色很接近，则上述方法都将失效。针对现有技术中存在的缺陷，提出本申请。
技术实现思路
在下文中给出关于本专利技术的简要概述，以便提供关于本专利技术的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本专利技术的穷举性概述。它并不是意图确定本专利技术的关键或重要部分，也不是意图限定本专利技术的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。本专利技术的一个主要目的在于提供一种用于提取手势边缘图像的方法和装置以及一种手势提取方法，以至少克服现有的问题。根据本专利技术的一个方面，提供了一种用于提取手势边缘图像的方法。该方法包括:基于以手势为前景的图像，获取二值化的前景边缘图像；根据所述以手势为前景的图像中的手势的大小，将预定的手势边缘模板图像进行缩放；将缩放后的手势边缘模板图像划分为多个子部分，并且使用每个子部分来分别选择所述前景边缘图像中的对应的图像块；及从每个图像块中分别获取手势边缘图像的一部分，从而提取整个手势边缘图像。根据本专利技术的另一个方面，提供了一种手势提取方法。该包括:通过本专利技术实施例所述的用于提取手势边缘图像的方法，从以手势为前景的图像中提取手势边缘图像；以及利用图割理论框架，通过对手势边缘图像和其它的边缘图像设置不同的权重来提取所述图像中的手势。根据本专利技术的又一个方面，提供了一种用于提取手势边缘图像的装置。该装置包括:获取单元，其被配置成基于以手势为前景的图像，获取二值化的前景边缘图像；缩放单元，其被配置成根据所述以手势为前景的图像中的手势的大小，将预定的手势边缘模板图像进行缩放；划分单元，其被配置成将缩放后的手势边缘模板图像划分为多个子部分，并且使用每个子部分来分别选择所述前景边缘图像中的对应的图像块；及提取单元，其被配置成提取单元，其被配置成从每个图像块中分别获取手势边缘图像的一部分，从而提取整个手势边缘图像。另外，本专利技术的实施例还提供了用于实现上述方法的计算机程序。此外，本专利技术的实施例还提供了至少计算机可读介质形式的计算机程序产品，其上记录有用于实现上述方法的计算机程序代码。根据本专利技术的实施例，利用形状先验来指导进行手势和背景的分割。所以即使在背景与肤色很接近的复杂环境中，也能有效的区分肤色边缘与背景边缘，从而能够有效地进行手势和背景的分割。通过以下结合附图对本专利技术的最佳实施例的详细说明，本专利技术的这些以及其它优点将更加明显。【附图说明】参照下面结合附图对本专利技术实施例的说明，会更加容易地理解本专利技术的以上和其它目的、特点和优点。附图中的部件只是为了示出本专利技术的原理。在附图中，相同的或类似的技术特征或部件将采用相同或类似的附图标记来表示。图1是示意性地示出根据本专利技术实施例的用于提取手势边缘图像的方法的流程图；图2是示出以手势为前景的图像和所获取的二值化的前景图像的示意图；图3是示出前景边缘图像的示意图；图4是示出手势边缘模板图像、其子部分以及距离变换后的子部分的示意图；图5是示出是否进行符号变换而产生的像素值分布的示意图；图6是示出通过对每个子部分进行处理来获得整个手势边缘图像的示意图；图7是示意性地示出根据本专利技术的实施例的用于提取手势边缘图像的装置的框图；图8是示意性地示出根据本专利技术的一个实施例的提取单元的框图；图9是示意性地示出根据本专利技术的一个实施例的划分单元的框图；图10是示意性地示出根据本专利技术的一个实施例的获取单元的框图；图11示出了可以用于实施本专利技术的的计算设备的举例的结构图。【具体实施方式】下面参照附图来说明本专利技术的实施例。在本专利技术的一个附图或一种实施方式中描述的元素和特征可以与一个或更多个其它附图或实施方式中示出的元素和特征相结合。应当注意，为了清楚的目的，附图和说明中省略了与本专利技术无关的、本领域普通技术人员已知的部件和处理的表示和描述。图1是示意性地示出根据本专利技术实施例的用于提取手势边缘图像的方法的流程图。以下参照图1来描述根据本专利技术实施例的用于提取手势边缘图像的。在步骤SlOl中，基于以手势为前景的图像，获取二值化的前景边缘图像。首先，可以通过预先训练好的级联分类器来获取任意图像中的手部区域的图像，作为以手势为前景的图像。例如，所获取的以手势为前景的图像如图2 (a)所示。基于例如图2(a)中所示的以手势为前景的图像，通过Vibe算法来进行前景估计，从而获取二值化的前景图像。图2(b)示出了所获取的二值化的前景图像V，其中的白色点为估计出的前景像素点。从如图2 (a)所示的以手势为前景的图像中提取边缘图像E。将边缘图像E和所获取的二值化的前景图像V进行与操作，从而获取前景边缘图像Fe:Fe=E AND V。为了滤除非肤色部分的噪音，还使用预先训练好的皮肤颜色模型作为掩模来滤除前景边缘图像中的噪声边缘，将前景边缘图像Fe和皮肤颜色掩模S进行与操作，得到肤色区域的前景边缘F:F=Fe AND S。所获得的滤波后的前景边缘图像F如图3所示。在步骤S102中，根据以手势为前景的图像中的手势的大小，将预定的手势边缘模板图像进行缩放，以使缩放后的手势边缘模板图像与以手势为前景的图像中的手势的大小相匹配。如图4 (a)所示，其中，与以手势为前景的图像中的手势的大小相匹配的是颜色较亮的白色手势边缘模板图像。在步骤S103中，将缩放后的手势边缘模板图像划分为多个子部分，并且使用每个子部分来分别选择所述前景边缘图像F中的对应的图像块。具体地，将缩放后的手势边缘模板图像中的边缘像素点(白色像素点)编码为连续坐标数组。例如，可以通过在手势边缘模板图像上进行扫描来提取开始点的坐标。并且可以使用深度优先搜索方法，获取连续坐标数组，例如，通过以开始点作为输入点搜索8个邻域点，并将8个邻域点中的、还没有被归入连续数组中的点归入连续数组中，被归入连续数组中的邻域点接着被用作输入点以进行递归式回溯搜索，从而获取所述连续坐标数组。然后，将所获取的连续坐标数组划分为多个坐标子数组。例如，可以通过在X方向进行扫描，并且在y方向进行扫描，来搜索每个子数组的最大和最小坐标，从而获得分别包围了子部分数组的外接矩形，以此将连续数组划分为多个子部分。上述将缩放后的手势边缘模板图像划分为当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于提取手势边缘图像的方法，包括：基于以手势为前景的图像，获取二值化的前景边缘图像；根据所述以手势为前景的图像中的手势的大小，将预定的手势边缘模板图像进行缩放；将缩放后的手势边缘模板图像划分为多个子部分，并且使用每个子部分来分别选择所述前景边缘图像中的对应的图像块；及从每个图像块中分别获取手势边缘图像的一部分，从而提取整个手势边缘图像。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘伟，范伟，何源，孙俊，皆川明洋，堀田悦伸，
申请(专利权)人：富士通株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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