一种在图像中识别手部区域的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种在图像中识别手部区域的方法及装置，所述方法包括：分别将待识别的手部区域中每一个像素的颜色值与所述像素周围像素的颜色值、第一预定区域的颜色值、第二预定区域的颜色值中的至少2个进行比对以得到至少2个相似度值，其中所述第一预定区域位于所述待识别的手部区域内，所述第二预定区域与所述待识别的手部区域不重合；根据所述像素与所述第一预定区域的距离以及所述相似度值确定所述像素是手部区域内像素的概率值；根据所述概率值确定手部区域。

【技术实现步骤摘要】
一种在图像中识别手部区域的方法及装置
本专利技术涉及图像识别领域，具体涉及一种在图像中识别手部区域的方法及装置。
技术介绍
随着软硬件相关科技的快速发展，腕式智能装置，如智能手表，智能手环等的集成度越来越高，功能越来越丰富，很大比例的手机功能可以通过智能手表，智能手环实现，大大简化用户接收和传递信息的方法。但和传统智能手机比较，腕式智能装置受限于小尺寸显示屏幕，一方面，使用者在使用时无法很好地利用触屏或者按键完成相关功能的操作，易造成误操作，另一方面，当智能手表佩戴在一只手上时，要对其进行操作，除了唤醒，休眠等简单操作不需要另一只手操作外，其余的较为复杂的操作都有另一只手完成，无法使用单手独立对智能手表进行操作，因此，智能手表在内容显示和操作上仍存在很大的缺陷。针对上述问题，目前有一些产品提供了基于用户手部姿势的控制方式，用户可以通过佩戴手表的手指活动来控制设备，其原理是利用手表上设置的摄像装置采集手部图像，处理器根据图像的变化确定控制内容。此类方案需要从图像中准确地识别出用户的手部区域或轮廓，即需要剔除背景和其他噪声，只根据手部区域的变化确定控制内容。现有的图像识别方案通常是根据目标物体的形状特征，根据预设的特征参数，利用机器学习模型等手段从图像中识别出目标物体。但是这种识别方式抵抗背景干扰的能力较差，例如用户所处环境背景十分复杂时，根据形状特征很可能出现误判，由此可见现有的图像识别方案准确性较差。
技术实现思路
本专利技术要解决的是现有的图像识别方案准确性较差的问题。有鉴于此，本专利技术提供一种在图像中识别手部区域的方法，包括：分别将待识别的手部区域中每一个像素的颜色值与所述像素周围像素的颜色值、第一预定区域的颜色值、第二预定区域的颜色值中的至少2个进行比对以得到至少2个相似度值，其中所述第一预定区域位于所述待识别的手部区域内，所述第二预定区域与所述待识别的手部区域不重合；根据所述像素与所述第一预定区域的距离以及所述相似度值确定所述像素是手部区域内像素的概率值；根据所述概率值确定手部区域。可选地，在所述分别将待识别的手部区域中每一个像素的颜色值与所述像素周围像素的颜色值、第一预定区域的颜色值、第二预定区域的颜色值中的至少2个进行比对以得到至少2个相似度值之前，还包括：在所述图像中确定待识别的手部区域；从所述待识别的手部区域中剔除所述第一预定区域。可选地，所述将所述像素的颜色值与自身周围像素的颜色值、第一预定区域的颜色值、第二预定区域的颜色值中的至少2个进行比对以得到至少2个相似度值包括：将所述像素的颜色值与所述第一预定区域的颜色值进行比对以得到相似度w1；和/或将所述像素的颜色值与所述第二预定区域的颜色值进行比对以得到相似度w2；和/或将所述像素的颜色值与其自身周边8个相邻像素的颜色值进行比对以得到相似度w3；和/或确定所述像素到所述第一预定区域的最短路径以及所述最短路径上的像素颜色变化的平稳度值w4。可选地，确定所述像素到所述第一预定区域的最短路径，包括：分别计算所述像素到所述第一预定区域的各个路径的代价值，所述代价值是根据所述路径上的像素点的值确定的；从所述各个路径中选取具有最小代价值的路径。可选地，所述分别计算所述像素到所述第一预定区域的各个路径的代价值，包括：分别将路径上像素点的颜色值构建曲线；计算所述曲线的二阶偏导数；计算所述二阶偏导的方差作为所述代价值。可选地，所述根据所述像素与所述第一预定区域的距离以及所述相似度值确定所述像素是手部区域内像素的概率值，包括：确定所述像素与所述第一预定区域的欧几里得距离值L；根据L和w1、w2、w3、w4中的至少2个确定所述像素是手部区域内像素的概率值，其中所述概率值与w1、w3、w4呈正相关关系，所述概率值与L、w2呈负相关关系。可选地，所述根据所述像素与所述第一预定区域的距离以及所述相似度值确定所述像素是手部区域内像素的概率值包括：分别确定每个相似度所对应的权值；根据各个相似度和相应的权值的乘积确定所述概率值。可选地，所述手部区域是利用主动轮廓线模型确定的，所述概率值作为所述主动轮廓线模型的输入值，所述主动轮廓线模型根据所述概率值、预定拉力参数、预定引力参数和预定初始轮廓得到手部区域。可选地，所述相似度是根据RGB、HSV以及YCrCb空间下的颜色值的相似性指标信息的总和确定的相似度。相应地，本专利技术还提供一种在图像中确定手部区域的装置，包括：比对单元，用于分别将待识别的手部区域中每一个像素的颜色值与所述像素周围像素的颜色值、第一预定区域的颜色值、第二预定区域的颜色值中的至少2个进行比对以得到至少2个相似度值，其中所述第一预定区域位于所述待识别的手部区域内，所述第二预定区域与所述待识别的手部区域不重合；判定单元，用于根据所述像素与所述第一预定区域的距离以及所述相似度值确定所述像素是手部区域内像素的概率值；确定单元，用于根据所述概率值确定手部区域。可选地，该装置还可以还包括：识别单元，用于在所述图像中确定待识别的手部区域；剔除单元，用于从所述待识别的手部区域中剔除所述第一预定区域。可选地，比对单元可以包括：第一比对单元，用于将所述像素的颜色值与所述第一预定区域的颜色值进行比对以得到相似度w1；和/或第二比对单元，用于将所述像素的颜色值与所述第二预定区域的颜色值进行比对以得到相似度w2；和/或第三比对单元，用于将所述像素的颜色值与其自身周边N个相邻像素的颜色值进行比对以得到相似度w3；和/或第四比对单元，用于确定所述像素到所述第一预定区域的最短路径以及所述最短路径上的像素颜色变化的平稳度值w4。可选地，第四比对单元可以包括：代价计算单元，用于分别计算所述像素到所述第一预定区域的各个路径的代价值，所述代价值是根据所述路径上的像素点的值确定的；路径选取单元，用于从所述各个路径中选取具有最小代价值的路径。可选地，代价计算单元可以包括：曲线构建单元，用于分别将路径上像素点的颜色值构建曲线；导数计算单元，用于计算所述曲线的二阶偏导数；方差计算单元，用于计算所述二阶偏导的方差作为所述代价值。可选地，判定单元可以包括：距离计算单元，用于确定所述像素与所述第一预定区域的欧几里得距离值L；概率计算单元，用于根据L和w1、w2、w3、w4中的至少2个确定所述像素是手部区域内像素的概率值，其中所述概率值与w1、w3、w4呈正相关关系，所述概率值与L、w2呈负相关关系。可选地，判定单元可以包括：权值确定单元，用于分别确定每个相似度所对应的权值；距离计算单元，用于确定所述像素与所述第一预定区域的欧几里得距离值L；概率计算单元，用于根据各个相似度和相应的权值的乘积以及所述距离确定所述概率值。根据本专利技术实施例提供的在图像中确定手部区域方法及装置，通过将待识别的手部图像中的像素的颜色值与各个位置上的像素颜色进行比对，来确定图像中的各个像素是手部区域内的像素的概率值，进而根据该概率值以及各个像素与预定区域的距离来确定手部区域，相比于现有的根据形状特征确定手部区域的方案，本专利技术实施例具备更高的准确性。并且本方案将待识别的像素与自身周围像素、第一预定区域的颜色值、第二预定区域中的至少两个进行比对并由此来综合确定上述概率值，使得本方案具备较强的抗干扰能力。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在图像中确定手部区域的方法，其特征在于，包括：分别将待识别的手部区域中每一个像素的颜色值与所述像素周围像素的颜色值、第一预定区域的颜色值、第二预定区域的颜色值中的至少2个进行比对以得到至少2个相似度值，其中所述第一预定区域位于所述待识别的手部区域内，所述第二预定区域与所述待识别的手部区域不重合；根据所述像素与所述第一预定区域的距离以及所述相似度值确定所述像素是手部区域内像素的概率值；根据所述概率值确定手部区域。

【技术特征摘要】
1.一种在图像中确定手部区域的方法，其特征在于，包括：分别将待识别的手部区域中每一个像素的颜色值与所述像素周围像素的颜色值、第一预定区域的颜色值、第二预定区域的颜色值中的至少2个进行比对以得到至少2个相似度值，其中所述第一预定区域位于所述待识别的手部区域内，所述第二预定区域与所述待识别的手部区域不重合；根据所述像素与所述第一预定区域的距离以及所述相似度值确定所述像素是手部区域内像素的概率值；根据所述概率值确定手部区域。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述分别将待识别的手部区域中每一个像素的颜色值与所述像素周围像素的颜色值、第一预定区域的颜色值、第二预定区域的颜色值中的至少2个进行比对以得到至少2个相似度值之前，还包括：在所述图像中确定待识别的手部区域；从所述待识别的手部区域中剔除所述第一预定区域。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述像素的颜色值与自身周围像素的颜色值、第一预定区域的颜色值、第二预定区域的颜色值中的至少2个进行比对以得到至少2个相似度值包括：将所述像素的颜色值与所述第一预定区域的颜色值进行比对以得到相似度w1；和/或将所述像素的颜色值与所述第二预定区域的颜色值进行比对以得到相似度w2；和/或将所述像素的颜色值与其自身周边N个相邻像素的颜色值进行比对以得到相似度w3；和/或确定所述像素到所述第一预定区域的最短路径以及所述最短路径上的像素颜色变化的平稳度值w4。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，确定所述像素到所述第一预定区域的最短路径，包括：分别计算所述像素到所述第一预定区域的各个路径的代价值，所述代价值是根据所述路径上的像素点的值确定的；从所述各个路径中选取具有最小代价值的路径。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述分别计算所述像素到所述第一预定区域的各个路径的代价值，包括：分别将路径上像素点的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张霄，
申请(专利权)人：北京体基科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11