本發(fā)明涉及手勢識別技術(shù)，具體涉及一種用于車輛智能裝備的手勢識別系統(tǒng)及識別方法。

背景技術(shù)：

手勢識別技術(shù)涉及領(lǐng)域廣泛，如模式識別、智能分析、三維圖像處理、計(jì)算機(jī)視覺等領(lǐng)域。手勢識別是采集手和手臂特征數(shù)據(jù)并通過算法處理用以操控電子設(shè)備的過程。手勢以其直觀、自然和易于學(xué)習(xí)的人機(jī)交互的優(yōu)勢和不需要專門的硬件配合的情況下實(shí)現(xiàn)智能化的信息交換和處理，因此應(yīng)用越來越廣?，F(xiàn)有的手勢識別技術(shù)中，通常是通過運(yùn)動學(xué)分析得出每個手勢的標(biāo)準(zhǔn)模型，這一模型較單一，無法完成大部分手勢的有效識別。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的之一是提供一種識別率高，基于大數(shù)據(jù)模型的用于車輛智能裝備的手勢識別系統(tǒng)。

本方案中的用于車輛智能裝備的手勢識別系統(tǒng)，包括：

手勢動作感知模塊，用于采集用戶手勢動作；

手勢影像預(yù)處理模塊，用于對采集到的手勢影像進(jìn)行預(yù)處理；

手勢分析模塊，用于識別預(yù)處理后的手勢信息并與系統(tǒng)中的手勢數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配，所述的識別基于大數(shù)據(jù)模型的加速度符號的識別方式；

交互模塊，通過手勢控制信息與車輛智能裝備進(jìn)行交互。

本發(fā)明的有益效果：

通過手勢動作感知模塊可采集用戶的手勢動作，通過手勢影像預(yù)處理模塊對采集到的手勢影像進(jìn)行預(yù)處理，以便得到系統(tǒng)可識別的手勢信息，本發(fā)明通過手勢分析模塊識別預(yù)處理后的手勢信息并與系統(tǒng)中的手勢數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配，由于本發(fā)明手勢分析模塊的識別是基于大數(shù)據(jù)模型的加速度符號的識別方式，采用大數(shù)據(jù)模型，匹配的模型是直接從大數(shù)據(jù)中提取的，而不是通過運(yùn)動學(xué)分析得出每個手勢的標(biāo)準(zhǔn)模型，這樣每一個手勢就可以有不止一個模型，不同的模型可以記錄變形出的不同的加速度符號，從而克服了現(xiàn)有技術(shù)中使用的匹配的模型單一的問題，可有效提高識別率。本發(fā)明進(jìn)一步通過交互模塊，與車載智能裝備進(jìn)行信息交互。

進(jìn)一步，所述的手勢動作感知模塊采用加速度傳感器和攝像頭。本發(fā)明的攝像頭用于采集用戶的手勢圖像，加速度傳感器用于感知用戶手勢的移動軌跡，利用加速度傳感器取得加速度值，進(jìn)而為采用加速度符號進(jìn)行識別提供可能。

進(jìn)一步，所述的手勢影像預(yù)處理模塊包括膚色偵測模塊、背景分離模塊、邊緣偵測模塊、手部區(qū)域定位模塊、手掌區(qū)域偵測模塊和手掌影響正規(guī)化模塊。通過上述手勢影像預(yù)處理，可得到系統(tǒng)可辨識的手勢影響。

進(jìn)一步，還包括手勢更新模塊，所述的手勢更新模塊用于將未識別的手勢更新到大數(shù)據(jù)模型庫中。通過手勢更新模塊，可實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)模型庫的自我更新，不斷的完善大數(shù)據(jù)模型庫，進(jìn)而逐漸提高手勢識別的大數(shù)據(jù)模型數(shù)量，為后面能夠識別更多的手勢提供可能。

本發(fā)明的另一目的是提供一種用于車輛智能裝備的手勢識別方法，包括以下步驟：

1）采集用戶手勢動作；

2）對采集到的手勢影像進(jìn)行預(yù)處理；

3）采用基于大數(shù)據(jù)模型的加速度符號的識別方式識別預(yù)處理后的手勢信息，并與系統(tǒng)中的手勢數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配；

4）輸出手勢控制信息并與車輛智能裝備進(jìn)行交互。

本方法是基于大數(shù)據(jù)模型的加速度符號的識別方式，采用大數(shù)據(jù)模型，匹配的模型是直接從大數(shù)據(jù)中提取的，而不是通過運(yùn)動學(xué)分析得出每個手勢的標(biāo)準(zhǔn)模型，這樣每一個手勢就可以有不止一個模型，不同的模型可以記錄變形出的不同的加速度符號，從而克服了現(xiàn)有技術(shù)中使用的匹配的模型單一的問題，可有效提高識別率。

進(jìn)一步，所述的手勢影像預(yù)處理包括膚色偵測、背景分離、邊緣偵測、手部區(qū)域定位、手掌區(qū)域偵測和手掌影響正規(guī)化。

進(jìn)一步，還包括將未識別的手勢更新到大數(shù)據(jù)模型庫中的步驟?？蓪?shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)模型庫的自我更新，不斷的完善大數(shù)據(jù)模型庫，進(jìn)而逐漸提高手勢識別的大數(shù)據(jù)模型數(shù)量。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例的用于車輛智能裝備的手勢識別方法的流程示意圖。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例中加速度符號識別方式的示意圖。

圖3為本發(fā)明實(shí)施例中的用于攝像頭和加速度傳感器的角度調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面通過具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明：

本實(shí)施例用于車輛智能裝備的手勢識別系統(tǒng)，包括手勢動作感知模塊，用于采集用戶手勢動作，本實(shí)施例的手勢動作感知模塊采用加速度傳感器和攝像頭；手勢影像預(yù)處理模塊，用于對采集到的手勢影像進(jìn)行預(yù)處理，本實(shí)施例的手勢影像預(yù)處理模塊包括膚色偵測模塊、背景分離模塊、邊緣偵測模塊、手部區(qū)域定位模塊、手掌區(qū)域偵測模塊和手掌影響正規(guī)化模塊；手勢分析模塊，用于識別預(yù)處理后的手勢信息并與系統(tǒng)中的手勢數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配，所述的識別基于大數(shù)據(jù)模型的加速度符號的識別方式；交互模塊，通過手勢控制信息與車輛智能裝備進(jìn)行交互。

本實(shí)施例的用于車輛智能裝備的手勢識別系統(tǒng)還包括手勢更新模塊，所述的手勢更新模塊用于將未識別的手勢更新到大數(shù)據(jù)模型庫中。

本實(shí)施例中，所述的攝像頭有六個，并且上面三個、下面三個均勻分布在位于司機(jī)面前的車載終端上。所述的加速度傳感器有三個，呈三角形均勻分布在司機(jī)面前的車載終端上的。通過上述設(shè)置，本實(shí)施例在采集手勢動作時，采用多角度深度成像，根據(jù)各個攝像頭的角度偏差，計(jì)算出目標(biāo)手勢到攝像頭中心的距離，進(jìn)而判斷出手的各部分的運(yùn)動軌跡，作為對加速度傳感器采集的信息的補(bǔ)充手段，然后將通過攝像頭判斷出的手部的運(yùn)動軌跡與加速度傳感器采集的手部的運(yùn)動軌跡進(jìn)行比對，得出最準(zhǔn)確的手勢動作軌跡信息，這樣使采集的手勢動作信息更準(zhǔn)確。

本實(shí)施例每個攝像頭和每個加速度傳感器的角度均是可調(diào)節(jié)的，具體的調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)如圖3所示：本實(shí)施例所述的調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)包括支桿1，所述的支桿端部設(shè)有球狀的凸出部4，在所述凸出部4外部球鉸有一空心的球狀的安裝殼體3，所述的攝像頭或加速度傳感器安裝在安裝殼體3上，在所述安裝殼體3的外表面設(shè)有多個卡槽，還包括設(shè)置在安裝殼體外周的支座2，所述的支座2具有與安裝殼體3曲率相同的曲面，在支座2的內(nèi)側(cè)設(shè)有多個可分別卡入卡槽的卡腳5，在所述卡腳5與支座2內(nèi)側(cè)面之間設(shè)有壓簧。在所述支座的中部開有過孔，供支桿穿過。

如圖1所示，本實(shí)施例中的用于車輛智能裝備的手勢識別方法，包括以下步驟：

1）采集用戶手勢動作；

2）對采集到的手勢影像進(jìn)行預(yù)處理，手勢影像預(yù)處理包括膚色偵測、背景分離、邊緣偵測、手部區(qū)域定位、手掌區(qū)域偵測和手掌影響正規(guī)化；

3）采用基于大數(shù)據(jù)模型的加速度符號的識別方式識別預(yù)處理后的手勢信息，并與系統(tǒng)中的手勢數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配；

4）輸出手勢控制信息并與車輛智能裝備進(jìn)行交互。

本實(shí)施例用于車輛智能裝備的手勢識別方法還包括將未識別的手勢更新到大數(shù)據(jù)模型庫中的步驟。

本實(shí)施例所述的基于大數(shù)據(jù)模型的加速度符號的識別方式是指：將每一個手勢數(shù)據(jù)壓縮成由若干個（可以是8個或者6個）數(shù)字組成的手勢模型，并為每種手勢建立多個手勢模型，通過模型匹配，將各個相似的手勢模型進(jìn)行分類，這樣在手勢識別中，一個實(shí)際的手勢可以對應(yīng)有多個相似的手勢模型，因此可以大大提高手勢的識別率。

本實(shí)施例的加速度符號的識別方式具體是:根據(jù)各個手勢信號數(shù)據(jù)的正負(fù)號變化序列來將各個手勢區(qū)分開來，如圖2所示，圖中以1代表正，-1代表負(fù)，序列長度為4，那么該段加速度符號序列就是[1,-1,1,0]。

以上所述的僅是本發(fā)明的實(shí)施例，方案中公知的具體結(jié)構(gòu)及特性等常識在此未作過多描述，所屬領(lǐng)域普通技術(shù)人員知曉申請日或者優(yōu)先權(quán)日之前發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域所有的普通技術(shù)知識，能夠獲知該領(lǐng)域中所有的現(xiàn)有技術(shù)，并且具有應(yīng)用該日期之前常規(guī)實(shí)驗(yàn)手段的能力，所屬領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以在本申請給出的啟示下，結(jié)合自身能力完善并實(shí)施本方案，一些典型的公知結(jié)構(gòu)或者公知方法不應(yīng)當(dāng)成為所屬領(lǐng)域普通技術(shù)人員實(shí)施本申請的障礙。應(yīng)當(dāng)指出，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明結(jié)構(gòu)的前提下，還可以作出若干變形和改進(jìn)，這些也應(yīng)該視為本發(fā)明的保護(hù)范圍，這些都不會影響本發(fā)明實(shí)施的效果和專利的實(shí)用性。本申請要求的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以其權(quán)利要求的內(nèi)容為準(zhǔn)，說明書中的具體實(shí)施方式等記載可以用于解釋權(quán)利要求的內(nèi)容。