基于静态姿势和动态姿势的非接触控制方法、系统和设备技术方案

公开了基于静态姿势和动态姿势的非接触控制方法、系统和设备。该方法包括步骤：在捕获的现场视频中检测用户手的静态姿势，输出代表检测的静态姿势的信号；在向用户确认了静态姿势后对跟踪用户手的运动，产生用户手的运动轨迹；通过对用户手的运动轨迹进行分析来输出代表该动态姿势的信号；将代表检测的静态姿势的信号和代表动态姿势的信号转换成目标系统能够执行的命令。由于在控制开始时确定用户的静态姿势而在后续过程中仅仅跟踪用户手的轨迹，并且结合用户手的静态姿势和动态姿势来形成对目标设备的控制命令，所以提高了非接触系统的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
基于静态姿势和动态姿势的非接触控制方法、系统和设备
本专利技术涉及基于用户手姿势的非接触控制，具体涉及一种基于静态姿势和动态姿势的无接触控制方法以及信息设备和系统。
技术介绍
众所周知，在系统控制
，智能的非接触控制是非常有前景的方向之一。而在各种非接触控制方法中，那些基于视觉信息的方法是非常重要的，这是因为视觉信息能够向机器提供像人类那样感知世界的方式。另外，由于制造技术的快速发展，摄像头装置变得越来越便宜，并且性能变得越来越强。现在，摄像头已经变成了众多信息设备的标准配件，从移动电话到笔记本电脑，从自动提款机到电子布告板，都装配了摄像头。这些都为基于视觉信息的应用提供了坚实的基础。但是，目前在许多情况下，摄像头仅仅起到了一些简单的作用，例如在自动提款机中仅仅被用于记录视觉信息。因此，需要开发出更多的基于视觉信息的方法以扩大具备摄像头功能的电子装置的应用范围。专利文献1(US5454043)提出了一种基于手姿态的控制系统。在该系统中，摄像机捕获用户的实时视频。通过分析图像来确定用户手的静态姿势。对视频中的图像逐幅进行分析来确定一系列的用户手的静态姿势。然后，通过按照时间顺序合成这些静态姿势来确定用户手的动态姿势。最后，将得到的动态姿势用于控制对象并实时显示在显示器上。但是，专利文献1存在一些技术问题，例如实用性差。由于要针对每一帧图像分析手的静态姿势，所以总是需要用户保持手的形状，从而使得摄像机能够捕获到清晰的手的视频。这会使得用户很容易累。其次，由于动态视频是根据每一帧的图像中的手的静态姿势得到的，所以用户难以适应和学习这样的控制系统。另外，专利文献1的系统可靠性差，原因在于用户的手的形状在控制过程中会发生明显的变化，这必然会导致静态姿势识别不可靠。如果用户快速挥动手的话，就会导致图像模糊，但是从模糊的图像中识别出手的静态姿势是很难的。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于静态姿势和动态姿势的非接触控制方法、信息设备和系统，能够提高非接触控制的可靠性。在本专利技术的一个方面，提供了一种控制非接触系统的方法，包括步骤：在捕获的现场视频中检测用户手的静态姿势，以便输出代表检测的静态姿势的信号；在向用户确认了静态姿势后对现场视频进行检测来跟踪用户手的运动，产生用户手的运动轨迹；通过对用户手的运动轨迹进行分析来识别用户手的动态姿势并输出代表该动态姿势的信号；以及将所述代表检测的静态姿势的信号和代表动态姿势的信号的组合转换成目标系统能够执行的命令在本专利技术的另一方面，提供了一种信息设备，包括：静态姿势识别单元，在捕获的现场视频中检测用户手的静态姿势，以便输出代表该静态姿势的信号；对象跟踪单元，在向用户确认了静态姿势后对现场视频进行检测来跟踪用户手的运动，产生用户手的运动轨迹；动态姿势识别单元，通过对用户手的运动轨迹进行分析来识别用户手的动态姿势并输出代表该动态姿势的信号；以及信号转换单元，将所述代表检测的静态姿势的信号和代表动态姿势的信号的组合转换成目标系统能够执行的命令。在本专利技术的又一方面，提供了一种非接触系统，包括如上所述的信息设备。利用本专利技术的上述实施例，由于在控制开始时确定用户的静态姿势而在后续过程中仅仅跟踪用户手的轨迹，并且结合用户手的静态姿势和动态姿势来形成对目标设备的控制命令，所以提高了非接触系统的可靠性。附图说明从下面结合附图的详细描述中，本专利技术的上述特征和优点将更明显，其中：图1示出了根据本专利技术实施例的非接触控制系统的示意图；图2示出了根据本专利技术实施例的非接触控制系统的示意性结构框图；图3是描述根据本专利技术实施例的控制方法的过程的流程图；图4是描述对用户手的静态姿势进行检测的过程的流程图；图5是描述对用户手进行跟踪的过程的流程图；图6是描述确定用户手的轨迹和动态姿势的过程的流程图；图7是描述信号转换过程的流程图；图8是描述根据本专利技术实施例的静态姿势和动态姿势的示意图；图9A和图9B是描述根据本专利技术实施例的静态姿势和动态姿势的组合的示意图；图10是描述本专利技术的实施例的信号转换中使用的命令的示意图；图11是将本专利技术实施例的非接触控制方法在电视机控制中的实现的示意图；以及图12是将本专利技术实施例的非接触控制方法在可视电话控制中的实现的示意图。具体实施方式下面，参考附图详细说明本专利技术的优选实施方式。在附图中，虽然示于不同的附图中，但相同的附图标记用于表示相同的或相似的组件。为了清楚和简明，包含在这里的已知的功能和结构的详细描述将被省略，否则它们将使本专利技术的主题不清楚。图1示出了根据本专利技术实施例的非接触控制系统的示意图。如图1左侧部分所示，根据本专利技术实施例的非接触控制系统具备诸如计算机之类的信息设备100、摄像头110和显示屏120，用户挥动其手130来对信息设备100进行控制。如图1的右侧图所示，根据本专利技术的另一实施例，摄像头110可以集成到信息设备100中。根据本专利技术的又一实施例，非接触控制系统可以不具备显示屏。根据本专利技术的再一实施例，图1所示的摄像头110与信息设备100的线路连接是示意性的，并不意味着它们在通常情况下必然有线路连接关系，可以通过用户设置的方式来建立连接。例如，用户可以通过键盘输入，将已有的手势组合与相应命令之间的对应关系进行设置，从而建立摄像头与信息设备之间的连接关系。用户手的静态姿势可以由用户来选择，例如五指张开或者五指并拢，并且它可以由用户自己来定义其他的静态姿势。当系统工作时，该用户手的静态姿势以及此后挥动手产生的轨迹将被摄像头110捕获，并且被输入到信息设备100中。该信息设备100能够检测用户手的静态姿势并跟踪用户手的运动产生运动轨迹。根据该用户手的静态姿势和运动轨迹与预设模式进行比较，能够实现各种控制，例如打开或者关闭。这样，用户能够自如地用自己的手来来控制与信息设备连接的目标系统，或者控制信息设备内的目标系统。图2示出了根据本专利技术实施例的非接触控制系统的示意性结构框图。如图2所示，摄像头110在用户手被用户150挥动时，捕获现场视频，并且将其输入到信息设备100中。信息设备100首先基于该现场视频确定用户手的静态姿势，然后跟踪用户手的轨迹来确定用户手的动态姿势，并且产生静态姿势和动态姿势相对应的控制命令，发送给目标系统140，控制目标系统的操作。如上所述，这里的目标系统140也可以是信息设备的一部分。在信息设备105的存储单元105中存储了预先设定的用户手的各种静态姿势模板和动态姿势模板。如图2所示，信息设备100中配备的静态姿势识别单元101接收来自摄像头110的现场视频，并且通过用预先设定的用户手的静态姿势模板来匹配现场视频的每一帧画面。如果存在匹配的画面，则向用户发出提示，表示非接触控制系统确认了用户手的静态姿势。然后，用户挥动他的手，摄像头110继续捕获用户手的视频。在挥动过程中，用户的手可以不用保持静态姿势，而是比较随意地挥动使得能够确定其运动轨迹即可。信息设备100中配备有对象跟踪单元102，它根据通过对视频进行分析来产生用户手的运动轨迹曲线。动态姿势识别单元103将存储单元105中预先存储的轨迹模式与记录的运动轨迹进行比较。一旦有匹配的轨迹模式，动态姿势识别单元103就确定了用户手的动态姿势。然后，信号转换单元104将与用户手的静态姿势和动态本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制非接触系统的方法，包括步骤：在捕获的现场视频中检测用户手的静态姿势，以便输出代表检测的静态姿势的信号；在向用户确认了静态姿势后对现场视频进行检测来跟踪用户手的运动，产生用户手的运动轨迹；通过对用户手的运动轨迹进行分析来识别用户手的动态姿势并输出代表该动态姿势的信号；以及将所述代表检测的静态姿势的信号和代表动态姿势的信号的组合转换成目标系统能够执行的命令。

【技术特征摘要】
1.一种控制非接触系统的方法，包括步骤：在捕获的现场视频中检测用户手的静态姿势，以便输出代表检测的静态姿势的信号；在向用户确认了静态姿势后对现场视频进行检测来跟踪用户手的运动，产生用户手的运动轨迹；通过对用户手的运动轨迹进行分析来识别用户手的动态姿势并输出代表该动态姿势的信号；以及将所述代表检测的静态姿势的信号和代表动态姿势的信号的组合转换成目标系统能够执行的命令。2.如权利要求1所述的方法，其中所述检测用户手的静态姿势的步骤包括：读取预先存储的特定静态姿势模板；对特定静态姿势模板和捕获的现场视频中的每一帧执行匹配处理；在匹配的情况下，发出代表该静态姿势的信号。3.如权利要求1所述的方法，其中所述对用户手的运动进行跟踪的步骤包括：利用用户手的信息对跟踪器进行初始化；用初始化后的跟踪器跟踪用户手的运动，产生用户手的运动轨迹。4.如权利要求1所述的方法，其中所述识别动态姿势的步骤包括：用预先存储的预定轨迹模式检测产生的运动轨迹；在用户手的运动轨迹与预定轨迹模式匹配的情况下，产生代表该动态姿势信号。5.如权利要求2～4之一所述的方法，还包括在识别静态姿势之前，根据用户的需要来定义用户手的特定静态姿势的步骤。6.如权利要求2～4之一所述的方法，还包括在识别动态姿势之前，根据用户的需要来定义用户手的特定动态姿势的步骤。7.一种信息设备，包括：静态姿势识...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔晓东，宋金龙，
申请(专利权)人：夏普株式会社，
类型：发明
国别省市：