本發(fā)明涉及手勢(shì)識(shí)別技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種手指指根的定位方法及裝置。

背景技術(shù)：

人機(jī)交互已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｉ畹囊粋€(gè)重要組成部分，特別是近幾年，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，基于手勢(shì)識(shí)別的人機(jī)交互技術(shù)已經(jīng)成為研究熱點(diǎn)。手勢(shì)識(shí)別，即定義一些手勢(shì)，計(jì)算機(jī)通過(guò)識(shí)別不同的手機(jī)來(lái)對(duì)計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制。手勢(shì)控制計(jì)算機(jī)的方式與其它控制計(jì)算機(jī)的方式相比較，具有自然性、簡(jiǎn)潔性和豐富性、直接性的特點(diǎn)。

對(duì)于手勢(shì)識(shí)別而言，關(guān)鍵技術(shù)在于如何有效地提取手指指尖、掌心在圖像中的位置，目前提取掌心、手指指尖的流程為：首先提取出當(dāng)前圖像中的手部輪廓，該手部輪廓包括：手掌輪廓、伸出的手指輪廓；然后確定出手掌的寬度和高度，根據(jù)手掌的寬度和高度確定出手掌在當(dāng)前圖像中的位置；之后確定出掌心在當(dāng)前圖像中的位置，并根據(jù)當(dāng)前圖像中的極值點(diǎn)作為手指指尖在當(dāng)前圖像中的位置。

雖然現(xiàn)有技術(shù)中可以較準(zhǔn)確的提取手掌掌心以及指尖，從而利用提取的掌心及指尖進(jìn)行手勢(shì)識(shí)別，但是，人手是一個(gè)多肢節(jié)系統(tǒng)，每個(gè)手指有多個(gè)關(guān)節(jié)，因此，指關(guān)節(jié)的不同彎曲程度也會(huì)對(duì)手勢(shì)識(shí)別造成一定程度的影響，尤其是指根，如果能夠準(zhǔn)確確定出指根在圖像中的位置，將會(huì)使手勢(shì)識(shí)別的準(zhǔn)確度有所提升，但是現(xiàn)有技術(shù)中還沒(méi)有定位指根的技術(shù)方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種手指指根的定位方法及裝置，提供了較準(zhǔn)確的定位手指指根的技術(shù)方案，從而能夠在一定程度上對(duì)手勢(shì)識(shí)別的準(zhǔn)確度的提升有所貢獻(xiàn)。

一種手指指根的定位方法，包括：

獲取當(dāng)前圖像中的手部輪廓信息，所述手部輪廓信息包括手掌輪廓、手指輪廓以及指尖；

針對(duì)每個(gè)指尖，以該指尖為起點(diǎn)，確定經(jīng)該指尖對(duì)應(yīng)的手指輪廓到所述手掌輪廓的底部的射線；

將所述射線與手掌輪廓的底部的交點(diǎn)到該指尖之間的線段確定為該指尖對(duì)應(yīng)的線段；

以該指尖對(duì)應(yīng)的線段上的設(shè)定點(diǎn)為中心，確定一具有預(yù)設(shè)長(zhǎng)度和預(yù)設(shè)寬度的預(yù)設(shè)矩形，所述預(yù)設(shè)矩形的長(zhǎng)邊與該指尖對(duì)應(yīng)的線段正交；

根據(jù)所述預(yù)設(shè)矩形中邊緣像素點(diǎn)的個(gè)數(shù)，確定所述預(yù)設(shè)矩形中是否包含該指尖對(duì)應(yīng)的手指的指根。

所述方法中，每個(gè)指尖位于對(duì)應(yīng)的手指輪廓的中軸線上，則以該指尖為起點(diǎn)，確定經(jīng)該指尖對(duì)應(yīng)的手指輪廓到所述手掌輪廓的底部的射線，具體包括：

以該指尖為起點(diǎn)，經(jīng)該指尖對(duì)應(yīng)的手指輪廓的中軸線，向所述手掌輪廓的底部做射線。

本發(fā)明實(shí)施例，以手指輪廓的中軸線為依據(jù)做射線，可提高指根定位的準(zhǔn)確性

所述方法中，所述設(shè)定點(diǎn)到該指尖之間的線段長(zhǎng)度與所述射線與手掌輪廓的底部的交點(diǎn)到所述設(shè)定點(diǎn)之間的線段長(zhǎng)度的比值在設(shè)定范圍內(nèi)。

所述方法中，確定所述預(yù)設(shè)矩形中是否包含該指尖對(duì)應(yīng)的手指的指根，具體包括：

確定所述預(yù)設(shè)矩形對(duì)應(yīng)的外包絡(luò)矩形；

根據(jù)預(yù)設(shè)邊緣檢測(cè)算法對(duì)所述外包絡(luò)矩形中的像素點(diǎn)進(jìn)行邊緣檢測(cè)；

以預(yù)設(shè)矩形的中心點(diǎn)為起始點(diǎn)，根據(jù)meanshift聚類算法，對(duì)所述預(yù)設(shè)矩形中的邊緣像素點(diǎn)進(jìn)行聚類；

確定所述meanshift聚類算法聚類到的邊緣像素點(diǎn)個(gè)數(shù)；

計(jì)算所述邊緣像素點(diǎn)個(gè)數(shù)與所述預(yù)設(shè)矩形中的像素點(diǎn)總個(gè)數(shù)的比值；

根據(jù)所述比值以及預(yù)設(shè)閾值，確定該指尖對(duì)應(yīng)的手指的指根。

本發(fā)明實(shí)施例，根據(jù)聚類算法得到的邊緣像素點(diǎn)個(gè)數(shù)占預(yù)設(shè)矩形中像素點(diǎn)總個(gè)數(shù)的比值確定指根。

所述方法中，根據(jù)所述比值以及預(yù)設(shè)閾值，確定該指尖對(duì)應(yīng)的手指的指根，具體包括：

判斷所述比值是否大于所述預(yù)設(shè)閾值；

若是，根據(jù)所述預(yù)設(shè)矩形中每行所包含的邊緣像素點(diǎn)個(gè)數(shù)確定該指尖對(duì)應(yīng)的手指的指根；

若否，重新選取該指尖對(duì)應(yīng)的線段上的設(shè)定點(diǎn)，并執(zhí)行以該指尖對(duì)應(yīng)的線段上的設(shè)定點(diǎn)為中心，確定一具有預(yù)設(shè)長(zhǎng)度和預(yù)設(shè)寬度的預(yù)設(shè)矩形的步驟。

本發(fā)明實(shí)施例中，在比值不大于預(yù)設(shè)閾值時(shí)，重新選取設(shè)定點(diǎn)并確定預(yù)設(shè)矩形，從而重新進(jìn)行指根的定位。

所述方法中，根據(jù)所述預(yù)設(shè)矩形中每行所包含的邊緣像素點(diǎn)個(gè)數(shù)確定該指尖對(duì)應(yīng)的手指的指根，具體包括：

針對(duì)所述預(yù)設(shè)矩形中的每行像素點(diǎn)，確定該行像素點(diǎn)中連續(xù)邊緣像素點(diǎn)的個(gè)數(shù)；

提取該行像素點(diǎn)中連續(xù)邊緣像素點(diǎn)的個(gè)數(shù)最大值；

按照所述預(yù)設(shè)矩形中各行像素點(diǎn)中連續(xù)邊緣像素點(diǎn)的個(gè)數(shù)最大值由大到小的順序，選取設(shè)定數(shù)目行像素點(diǎn)；

將選取的每行像素點(diǎn)順序連接，得到選取的每行像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的線段；

判斷選取的每行像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的線段是否均與該指尖對(duì)應(yīng)的線段正交；

若是，確定所述預(yù)設(shè)矩形為該指尖對(duì)應(yīng)的手指的指根。

本發(fā)明實(shí)施例，可以進(jìn)一步定位出的手指指根的準(zhǔn)確性。

所述方法，還包括：

若否，重新選取該指尖對(duì)應(yīng)的線段上的設(shè)定點(diǎn)，并執(zhí)行以該指尖對(duì)應(yīng)的線段上的設(shè)定點(diǎn)為中心，確定一具有預(yù)設(shè)長(zhǎng)度和預(yù)設(shè)寬度的預(yù)設(shè)矩形的步驟。

本發(fā)明實(shí)施例，可以進(jìn)一步定位出的手指指根的準(zhǔn)確性。

本發(fā)明還提供一種手指指根的定位裝置，包括：

獲取單元，用于獲取當(dāng)前圖像中的手部輪廓信息，所述手部輪廓信息包括手掌輪廓、手指輪廓以及指尖；

第一確定單元，用于針對(duì)每個(gè)指尖，以該指尖為起點(diǎn)，確定經(jīng)該指尖對(duì)應(yīng)的手指輪廓到所述手掌輪廓的底部的射線；

第二確定單元，用于將所述射線與手掌輪廓的底部的交點(diǎn)到該指尖之間的線段確定為該指尖對(duì)應(yīng)的線段；

第三確定單元，用于以該指尖對(duì)應(yīng)的線段上的設(shè)定點(diǎn)為中心，確定一具有預(yù)設(shè)長(zhǎng)度和預(yù)設(shè)寬度的預(yù)設(shè)矩形，所述預(yù)設(shè)矩形的長(zhǎng)邊與該指尖對(duì)應(yīng)的線段正交；

第四確定單元，用于根據(jù)所述預(yù)設(shè)矩形中邊緣像素點(diǎn)的個(gè)數(shù)，確定所述預(yù)設(shè)矩形中是否包含該指尖對(duì)應(yīng)的手指的指根。

所述裝置中，每個(gè)指尖位于對(duì)應(yīng)的手指輪廓的中軸線上，則所述第一確定單元，具體用于：

以該指尖為起點(diǎn)，經(jīng)該指尖對(duì)應(yīng)的手指輪廓的中軸線，向所述手掌輪廓的底部做射線。

所述裝置中，所述設(shè)定點(diǎn)到該指尖之間的線段長(zhǎng)度與所述射線與手掌輪廓的底部的交點(diǎn)到所述設(shè)定點(diǎn)之間的線段長(zhǎng)度的比值在設(shè)定范圍內(nèi)。

所述裝置中，所述第四確定單元，具體用于：

確定所述預(yù)設(shè)矩形對(duì)應(yīng)的外包絡(luò)矩形；

根據(jù)預(yù)設(shè)邊緣檢測(cè)算法對(duì)所述外包絡(luò)矩形中的像素點(diǎn)進(jìn)行邊緣檢測(cè)；

以預(yù)設(shè)矩形的中心點(diǎn)為起始點(diǎn)，根據(jù)meanshift聚類算法，對(duì)所述預(yù)設(shè)矩形中的邊緣像素點(diǎn)進(jìn)行聚類；

確定所述meanshift聚類算法聚類到的邊緣像素點(diǎn)個(gè)數(shù)；

計(jì)算所述邊緣像素點(diǎn)個(gè)數(shù)與所述預(yù)設(shè)矩形中的像素點(diǎn)總個(gè)數(shù)的比值；

根據(jù)所述比值以及預(yù)設(shè)閾值，確定該指尖對(duì)應(yīng)的手指的指根。

所述裝置中，所述第四確定單元在根據(jù)所述比值以及預(yù)設(shè)閾值，確定該指尖對(duì)應(yīng)的手指的指根時(shí)，具體用于：

判斷所述比值是否大于所述預(yù)設(shè)閾值；

若是，根據(jù)所述預(yù)設(shè)矩形中每行所包含的邊緣像素點(diǎn)個(gè)數(shù)確定該指尖對(duì)應(yīng)的手指的指根；

若否，重新選取該指尖對(duì)應(yīng)的線段上的設(shè)定點(diǎn)，并執(zhí)行以該指尖對(duì)應(yīng)的線段上的設(shè)定點(diǎn)為中心，確定一具有預(yù)設(shè)長(zhǎng)度和預(yù)設(shè)寬度的預(yù)設(shè)矩形的步驟。

所述裝置中，所述第四確定單元在根據(jù)所述預(yù)設(shè)矩形中每行所包含的邊緣像素點(diǎn)個(gè)數(shù)確定該指尖對(duì)應(yīng)的手指的指根時(shí)，具體用于：

針對(duì)所述預(yù)設(shè)矩形中的每行像素點(diǎn)，確定該行像素點(diǎn)中連續(xù)邊緣像素點(diǎn)的個(gè)數(shù)；

提取該行像素點(diǎn)中連續(xù)邊緣像素點(diǎn)的個(gè)數(shù)最大值；

按照所述預(yù)設(shè)矩形中各行像素點(diǎn)中連續(xù)邊緣像素點(diǎn)的個(gè)數(shù)最大值由大到小的順序，選取設(shè)定數(shù)目行像素點(diǎn)；

將選取的每行像素點(diǎn)順序連接，得到選取的每行像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的線段；

判斷選取的每行像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的線段是否均與該指尖對(duì)應(yīng)的線段正交；

若是，確定所述預(yù)設(shè)矩形為該指尖對(duì)應(yīng)的手指的指根。

所述裝置中，所述第四確定單元，還用于：

若否，重新選取該指尖對(duì)應(yīng)的線段上的設(shè)定點(diǎn)，并執(zhí)行以該指尖對(duì)應(yīng)的線段上的設(shè)定點(diǎn)為中心，確定一具有預(yù)設(shè)長(zhǎng)度和預(yù)設(shè)寬度的預(yù)設(shè)矩形的步驟。

利用本發(fā)明實(shí)施例提供的手指指根的定位方法及裝置，具有以下有益效果：由于指根區(qū)域中邊緣像素點(diǎn)的個(gè)數(shù)相對(duì)較多、較集中，利用手掌輪廓、手指輪廓以及手指指尖進(jìn)行幾何分析，確定每個(gè)手指對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)矩形，并根據(jù)預(yù)設(shè)矩形中邊緣像素點(diǎn)的個(gè)數(shù)確定該預(yù)設(shè)矩形中是否包括手指的指根，從而提供了較準(zhǔn)確的定位手指指根的技術(shù)方案。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的手指指根的定位方法流程圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的手部輪廓信息示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的確定預(yù)設(shè)矩形中是否包含指根的方法流程圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的根據(jù)比值以及預(yù)設(shè)閾值確定指根的方法流程圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的根據(jù)預(yù)設(shè)矩形中每行所包含的邊緣像素點(diǎn)個(gè)數(shù)確定該指尖對(duì)應(yīng)的手指的指根的方法流程圖；

圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的手指指根的定位裝置示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提供的手指指根的定位的方法及裝置進(jìn)行更詳細(xì)地說(shuō)明。

本發(fā)明實(shí)施例提供一種手指指根的定位方法，如圖1所示，包括：

步驟101，獲取當(dāng)前圖像中的手部輪廓信息，所述手部輪廓信息包括手掌輪廓、手指輪廓以及指尖。

具體的，可采用現(xiàn)有的手部識(shí)別算法確定當(dāng)前圖像中的手部輪廓信息。確定出的手部輪廓信息可如圖2所示，其中，點(diǎn)1-點(diǎn)5對(duì)應(yīng)的區(qū)域?yàn)橹讣?。圖2僅為確定出的左手手部輪廓信息的舉例。

步驟102，針對(duì)每個(gè)指尖，以該指尖為起點(diǎn)，確定經(jīng)該指尖對(duì)應(yīng)的手指輪廓到所述手掌輪廓的底部的射線。

具體的，手掌輪廓的底部為手掌輪廓與手臂輪廓交接的部分，優(yōu)選為一條直線，如圖1中的線段d為手掌輪廓的底部。針對(duì)識(shí)別出的各個(gè)指尖，以該指尖為起點(diǎn)，確定經(jīng)該指尖對(duì)應(yīng)的手指輪廓到手掌輪廓的底部的射線。其中，每個(gè)指尖對(duì)應(yīng)一個(gè)手指，即對(duì)應(yīng)一個(gè)手指輪廓，比如，左手中指指尖對(duì)應(yīng)的手指輪廓為左手中指輪廓。

步驟103，將所述射線與手掌輪廓的底部的交點(diǎn)到該指尖之間的線段確定為該指尖對(duì)應(yīng)的線段。

具體的，各指尖對(duì)應(yīng)的線段如圖2中的l1-l5，其中，l1為拇指指尖對(duì)應(yīng)的線段，l2為食指指尖對(duì)應(yīng)的線段，l3為中指指尖對(duì)應(yīng)的線段，l4為無(wú)名指指尖對(duì)應(yīng)的線段，l5為小指指尖對(duì)應(yīng)的線段。

步驟104，以該指尖對(duì)應(yīng)的線段上的設(shè)定點(diǎn)為中心，確定一具有預(yù)設(shè)長(zhǎng)度和預(yù)設(shè)寬度的預(yù)設(shè)矩形，所述預(yù)設(shè)矩形的長(zhǎng)邊與該指尖對(duì)應(yīng)的線段正交。

步驟105，根據(jù)所述預(yù)設(shè)矩形中邊緣像素點(diǎn)的個(gè)數(shù)，確定所述預(yù)設(shè)矩形中是否包含該指尖對(duì)應(yīng)的手指的指根。

具體的，預(yù)先確定各個(gè)指尖對(duì)應(yīng)的線段上的設(shè)定點(diǎn)，并針對(duì)每個(gè)指尖，以該指尖對(duì)應(yīng)的線段上的設(shè)定點(diǎn)為中心，確定一個(gè)具有預(yù)設(shè)長(zhǎng)度和預(yù)設(shè)寬度的預(yù)設(shè)矩形，該預(yù)設(shè)矩形的長(zhǎng)邊與該指尖對(duì)應(yīng)的線段正交，優(yōu)選地，預(yù)設(shè)長(zhǎng)度為該指尖對(duì)應(yīng)的手指輪廓的寬度，預(yù)設(shè)寬度為該指尖對(duì)應(yīng)的手指輪廓的寬度的一半，其中，手指輪廓的寬度可通過(guò)以下方式計(jì)算：取手指輪廓的多個(gè)位置的寬度值，計(jì)算多個(gè)位置的寬度值的均值，作為該手指輪廓的寬度。舉例說(shuō)明，如圖2所示，其中食指指尖對(duì)應(yīng)的線段l2上的設(shè)定點(diǎn)r2為中心確定的預(yù)設(shè)矩形(圖2中的實(shí)線形成的矩形)a2，其中，預(yù)設(shè)矩形a2的長(zhǎng)邊與食指指尖對(duì)應(yīng)的線段l2正交。

具體實(shí)施時(shí)，根據(jù)指尖對(duì)應(yīng)的線段上確定的預(yù)設(shè)矩形中邊緣像素點(diǎn)的個(gè)數(shù)，確定預(yù)設(shè)矩形中是否包含該指尖對(duì)應(yīng)的手指的指根。

本發(fā)明實(shí)施例，由于指根區(qū)域中邊緣像素點(diǎn)的個(gè)數(shù)相對(duì)較多、較集中，利用手掌輪廓、手指輪廓以及手指指尖進(jìn)行幾何分析，確定每個(gè)手指對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)矩形，并根據(jù)預(yù)設(shè)矩形中邊緣像素點(diǎn)的個(gè)數(shù)確定該預(yù)設(shè)矩形中是否包括手指的指根，從而提供了較準(zhǔn)確的定位手指指根的技術(shù)方案。

優(yōu)選地，每個(gè)指尖位于對(duì)應(yīng)的手指輪廓的中軸線上，則以該指尖為起點(diǎn)，確定經(jīng)該指尖對(duì)應(yīng)的手指輪廓到所述手掌輪廓的底部的射線，具體包括：

以該指尖為起點(diǎn)，經(jīng)該指尖對(duì)應(yīng)的手指輪廓的中軸線，向所述手掌輪廓的底部做射線。

其中，手指輪廓的中軸線為一指尖為起點(diǎn)向手掌輪廓的底部方向的直線，具體實(shí)施時(shí)，優(yōu)選地各個(gè)指尖位于對(duì)應(yīng)的手指輪廓的中心位置，即位于對(duì)應(yīng)的手指輪廓的中軸線上，此時(shí)，以該指尖為起點(diǎn)，經(jīng)該指尖對(duì)應(yīng)的手指輪廓的中軸線，向所述手掌輪廓的底部做射線，即取該指尖到手掌輪廓底部方向的該指尖對(duì)應(yīng)的手指輪廓的中軸線對(duì)應(yīng)的射線，從而進(jìn)一步將該射線與手掌輪廓的底部的交點(diǎn)到該指尖之間的線段確定為該指尖對(duì)應(yīng)的線段。

本優(yōu)選實(shí)施例中，以手指輪廓的中軸線為依據(jù)做射線，可提高指根定位的準(zhǔn)確性。

優(yōu)選地，所述設(shè)定點(diǎn)到該指尖之間的線段長(zhǎng)度與所述射線與手掌輪廓的底部的交點(diǎn)到所述設(shè)定點(diǎn)之間的線段長(zhǎng)度的比值在設(shè)定范圍內(nèi)。

具體的，可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定設(shè)定范圍，比如設(shè)定范圍可以為[0.55,0.7]，也可以為其它范圍，這里不做限定。優(yōu)選地，設(shè)定范圍為[0.66～0.67]。這種確定比值在設(shè)定范圍內(nèi)的方式僅為一種實(shí)施方式，作為另一種實(shí)施方式，所述設(shè)定點(diǎn)到該指尖之間的線段長(zhǎng)度與所述射線與手掌輪廓的底部的交點(diǎn)到所述設(shè)定點(diǎn)之間的線段長(zhǎng)度的比值等于預(yù)設(shè)值，優(yōu)選地，該預(yù)設(shè)值為4/6，即通常人的手指與手掌的比例為4:6。

如圖2所示，假設(shè)設(shè)定點(diǎn)r2到食指指尖之間的線段長(zhǎng)度為p1，食指指尖對(duì)應(yīng)的線段與手掌底部的交點(diǎn)q2到設(shè)定點(diǎn)r2之間的線段長(zhǎng)度為p2，則p1/p2在設(shè)定范圍內(nèi)，或者，p1/p2＝4/6。

利用本發(fā)明實(shí)施例，可確定指尖對(duì)應(yīng)的線段上的設(shè)定點(diǎn)在該線段上的位置，從而為確定預(yù)設(shè)矩形提供依據(jù)。

優(yōu)選地，確定所述預(yù)設(shè)矩形中是否包含該指尖對(duì)應(yīng)的手指的指根，如圖3所示，具體包括：

步驟201，確定所述預(yù)設(shè)矩形對(duì)應(yīng)的外包絡(luò)矩形。

具體的，確定外包絡(luò)矩形的過(guò)程可參見(jiàn)現(xiàn)有技術(shù)，這里不做贅述，舉例說(shuō)明，圖2中的虛線矩形為圖2中的預(yù)設(shè)矩形的外包絡(luò)矩形。其中，確定的外包絡(luò)矩形中的長(zhǎng)邊與手掌輪廓所在的圖像中的任一行像素點(diǎn)平行(即與將任一行像素點(diǎn)連接得到的直線平行)，外包絡(luò)矩形中的短邊與手掌輪廓所在的圖像中的任一列像素點(diǎn)平行(即與將任一列像素點(diǎn)連接得到的直線平行)。

步驟202，根據(jù)預(yù)設(shè)邊緣檢測(cè)算法對(duì)所述外包絡(luò)矩形中的像素點(diǎn)進(jìn)行邊緣檢測(cè)。

具體的，預(yù)設(shè)邊緣檢測(cè)算法可以為sobel邊緣檢測(cè)算法，也可以為現(xiàn)有的其它邊緣檢測(cè)算法，這里不做限定，在利用sobel邊緣檢測(cè)算法進(jìn)行邊緣檢測(cè)時(shí)，以預(yù)設(shè)矩形的中心(即指尖對(duì)應(yīng)的線段上的設(shè)定點(diǎn))為中心對(duì)外包絡(luò)矩形區(qū)域的sobel邊緣檢測(cè)，從而劃分外包絡(luò)矩形區(qū)域內(nèi)的邊緣像素點(diǎn)與非邊緣像素點(diǎn)。

步驟203，以預(yù)設(shè)矩形的中心點(diǎn)為起始點(diǎn)，根據(jù)meanshift聚類算法，對(duì)所述預(yù)設(shè)矩形中的邊緣像素點(diǎn)進(jìn)行聚類。

步驟204，確定所述meanshift聚類算法聚類到的邊緣像素點(diǎn)個(gè)數(shù)。

具體的，計(jì)算預(yù)設(shè)矩形中像素點(diǎn)的總個(gè)數(shù)sump²ix，以預(yù)設(shè)矩形的中心點(diǎn)(即設(shè)定點(diǎn))為起始點(diǎn)，以預(yù)設(shè)矩形的寬度(即預(yù)設(shè)寬度)的一半為meanshift聚類算法的約束邊界，對(duì)預(yù)設(shè)矩形中的邊緣像素點(diǎn)進(jìn)行聚類，得到meanshift聚類算法聚類到的邊緣像素點(diǎn)個(gè)數(shù)sume(即約束邊界內(nèi)的邊緣像素點(diǎn)個(gè)數(shù))。

步驟205，計(jì)算所述邊緣像素點(diǎn)個(gè)數(shù)與所述預(yù)設(shè)矩形中的像素點(diǎn)總個(gè)數(shù)的比值。

具體的，確定預(yù)設(shè)矩形中包含的像素點(diǎn)的總個(gè)數(shù)sumpix，并計(jì)算sume/sumpix。

步驟206，根據(jù)所述比值以及預(yù)設(shè)閾值，確定該指尖對(duì)應(yīng)的手指的指根。

實(shí)際應(yīng)用中，手指指根部分邊緣像素點(diǎn)較密集，比值sume/sumpix可體現(xiàn)預(yù)設(shè)矩形中，邊緣像素點(diǎn)最密集的區(qū)域中的邊緣像素點(diǎn)占預(yù)設(shè)矩形中總像素點(diǎn)的比例，從而根據(jù)該比值與預(yù)設(shè)閾值的比較，判斷預(yù)設(shè)矩形中是否包含指尖對(duì)應(yīng)的手指的指根。本發(fā)明實(shí)施例，根據(jù)聚類算法得到的邊緣像素點(diǎn)個(gè)數(shù)占預(yù)設(shè)矩形中像素點(diǎn)總個(gè)數(shù)的比值確定指根。

優(yōu)選地，根據(jù)所述比值以及預(yù)設(shè)閾值，確定該指尖對(duì)應(yīng)的手指的指根，如圖4所示，包括：

步驟301，判斷所述比值是否大于所述預(yù)設(shè)閾值，如果是，執(zhí)行步驟302，否則，執(zhí)行步驟303。

步驟302，根據(jù)所述預(yù)設(shè)矩形中每行所包含的邊緣像素點(diǎn)個(gè)數(shù)確定該指尖對(duì)應(yīng)的手指的指根。

步驟303，重新選取該指尖對(duì)應(yīng)的線段上的設(shè)定點(diǎn)，并執(zhí)行以該指尖對(duì)應(yīng)的線段上的設(shè)定點(diǎn)為中心，確定一具有預(yù)設(shè)長(zhǎng)度和預(yù)設(shè)寬度的預(yù)設(shè)矩形的步驟。

具體的，在比值不大于預(yù)設(shè)閾值的情況下，重新從步驟104開(kāi)始，執(zhí)行本發(fā)明實(shí)施例提供的指根定位方法。需要說(shuō)明的是，各個(gè)指尖對(duì)應(yīng)的線段上的初始設(shè)定點(diǎn)是預(yù)先選取好的，具體的選取方式參見(jiàn)上文，這里不做贅述。在實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景中，可采用以下方式，重新選取該指尖對(duì)應(yīng)的線段上的設(shè)定點(diǎn)：

將第一次選取的設(shè)定點(diǎn)在該指尖對(duì)應(yīng)的線段上向指尖方向滑動(dòng)設(shè)定距離；將滑動(dòng)后的設(shè)定點(diǎn)作為重新選取的設(shè)定點(diǎn)；和/或，

將第一次選取的設(shè)定點(diǎn)在該指尖對(duì)應(yīng)的線段上向手掌方向滑動(dòng)設(shè)定距離；將滑動(dòng)后的設(shè)定點(diǎn)作為重新選取的設(shè)定點(diǎn)。

優(yōu)選地，設(shè)定距離為預(yù)設(shè)矩形的預(yù)設(shè)寬度的一半，也可以為其它值，這里不做限定。

本發(fā)明實(shí)施例，在比值不大于預(yù)設(shè)閾值的情況下，說(shuō)明預(yù)設(shè)矩形中不存在指根，此時(shí)適當(dāng)向指尖或者向手掌方向滑動(dòng)預(yù)設(shè)矩形(即重新選取設(shè)定點(diǎn))，并重新對(duì)滑動(dòng)后的預(yù)設(shè)矩形進(jìn)行邊緣點(diǎn)聚類，從而識(shí)別出指尖對(duì)應(yīng)的手指的指根。

優(yōu)選地，根據(jù)所述預(yù)設(shè)矩形中每行所包含的邊緣像素點(diǎn)個(gè)數(shù)確定該指尖對(duì)應(yīng)的手指的指根，如圖5所示，具體包括：

步驟401，針對(duì)所述預(yù)設(shè)矩形中的每行像素點(diǎn)，確定該行像素點(diǎn)中連續(xù)邊緣像素點(diǎn)的個(gè)數(shù)。

具體的，針對(duì)預(yù)設(shè)矩形中的每行像素點(diǎn)，確定該行像素點(diǎn)中連續(xù)出現(xiàn)邊緣像素點(diǎn)的個(gè)數(shù)，該行像素點(diǎn)中連續(xù)出現(xiàn)邊緣像素點(diǎn)的個(gè)數(shù)可能為一個(gè)也可能為多個(gè)，舉例說(shuō)明，假設(shè)一行像素點(diǎn)包括1、2、3、4、5、6、7、8，其中1和2為邊緣像素點(diǎn)，3為非邊緣像素點(diǎn)，4、5、6、7和8為邊緣像素點(diǎn)，則該行像素點(diǎn)中連續(xù)邊緣像素點(diǎn)的個(gè)數(shù)分別為：2和5。

步驟402，提取該行像素點(diǎn)中連續(xù)邊緣像素點(diǎn)的個(gè)數(shù)最大值。

具體的，針對(duì)預(yù)設(shè)矩形中的每行像素點(diǎn)，提取該行像素點(diǎn)中連續(xù)出現(xiàn)邊緣像素點(diǎn)的個(gè)數(shù)的最大值，繼續(xù)沿用上例，上例中一行像素點(diǎn)的個(gè)數(shù)的最大值為5。從而得到每行像素點(diǎn)中連續(xù)出現(xiàn)邊緣像素點(diǎn)的個(gè)數(shù)的最大值。

步驟403，按照所述預(yù)設(shè)矩形中各行像素點(diǎn)中連續(xù)邊緣像素點(diǎn)的個(gè)數(shù)最大值由大到小的順序，選取設(shè)定數(shù)目行像素點(diǎn)。

具體實(shí)施時(shí)，設(shè)定數(shù)目可以為3也可以為其它數(shù)值，這里不做限定。

步驟404，將選取的每行像素點(diǎn)順序連接，得到選取的每行像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的線段。

具體的，針對(duì)選取的每行像素點(diǎn)，從左到右或者從右到左將該行像素點(diǎn)依次連接，得到該行像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的線段。

步驟405，判斷選取的每行像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的線段是否均與該指尖對(duì)應(yīng)的線段正交，若是，執(zhí)行步驟406，否則，執(zhí)行步驟407。

步驟406，確定所述預(yù)設(shè)矩形為該指尖對(duì)應(yīng)的手指的指根。

步驟407，重新選取該指尖對(duì)應(yīng)的線段上的設(shè)定點(diǎn)，并執(zhí)行以該指尖對(duì)應(yīng)的線段上的設(shè)定點(diǎn)為中心，確定一具有預(yù)設(shè)長(zhǎng)度和預(yù)設(shè)寬度的預(yù)設(shè)矩形的步驟。

本發(fā)明實(shí)施例中，當(dāng)預(yù)設(shè)矩形中包括多條與指尖對(duì)應(yīng)的線段正交的情況下，確定該預(yù)設(shè)矩形中包括該指尖對(duì)應(yīng)的手指的指根，否則，重新選取設(shè)定點(diǎn)并確定預(yù)設(shè)矩形，并從以該指尖對(duì)應(yīng)的線段上的設(shè)定點(diǎn)為中心，確定一具有預(yù)設(shè)長(zhǎng)度和預(yù)設(shè)寬度的預(yù)設(shè)矩形的步驟開(kāi)始，重新進(jìn)行手指指根的定位。這樣可以進(jìn)一步提高定位出的手指指根的準(zhǔn)確性。

基于與上述發(fā)明實(shí)施例提供的手指指根的定位方法同樣的發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種手指指根的定位裝置，如圖6所示，包括：

獲取單元601，用于獲取當(dāng)前圖像中的手部輪廓信息，所述手部輪廓信息包括手掌輪廓、手指輪廓以及指尖；

第一確定單元602，用于針對(duì)每個(gè)指尖，以該指尖為起點(diǎn)，確定經(jīng)該指尖對(duì)應(yīng)的手指輪廓到所述手掌輪廓的底部的射線；

第二確定單元603，用于將所述射線與手掌輪廓的底部的交點(diǎn)到該指尖之間的線段確定為該指尖對(duì)應(yīng)的線段；

第三確定單元604，用于以該指尖對(duì)應(yīng)的線段上的設(shè)定點(diǎn)為中心，確定一具有預(yù)設(shè)長(zhǎng)度和預(yù)設(shè)寬度的預(yù)設(shè)矩形，所述預(yù)設(shè)矩形的長(zhǎng)邊與該指尖對(duì)應(yīng)的線段正交；

第四確定單元605，用于根據(jù)所述預(yù)設(shè)矩形中邊緣像素點(diǎn)的個(gè)數(shù)，確定所述預(yù)設(shè)矩形中是否包含該指尖對(duì)應(yīng)的手指的指根。

優(yōu)選地，所述裝置中，每個(gè)指尖位于對(duì)應(yīng)的手指輪廓的中軸線上，則所述第一確定單元，具體用于：

以該指尖為起點(diǎn)，經(jīng)該指尖對(duì)應(yīng)的手指輪廓的中軸線，向所述手掌輪廓的底部做射線。

優(yōu)選地，所述裝置中，所述設(shè)定點(diǎn)到該指尖之間的線段長(zhǎng)度與所述射線與手掌輪廓的底部的交點(diǎn)到所述設(shè)定點(diǎn)之間的線段長(zhǎng)度的比值在設(shè)定范圍內(nèi)。

優(yōu)選地，所述裝置中，所述第四確定單元，具體用于：

確定所述預(yù)設(shè)矩形對(duì)應(yīng)的外包絡(luò)矩形；

根據(jù)預(yù)設(shè)邊緣檢測(cè)算法對(duì)所述外包絡(luò)矩形中的像素點(diǎn)進(jìn)行邊緣檢測(cè)；

以預(yù)設(shè)矩形的中心點(diǎn)為起始點(diǎn)，根據(jù)meanshift聚類算法，對(duì)所述預(yù)設(shè)矩形中的邊緣像素點(diǎn)進(jìn)行聚類；

確定所述meanshift聚類算法聚類到的邊緣像素點(diǎn)個(gè)數(shù)；

計(jì)算所述邊緣像素點(diǎn)個(gè)數(shù)與所述預(yù)設(shè)矩形中的像素點(diǎn)總個(gè)數(shù)的比值；

根據(jù)所述比值以及預(yù)設(shè)閾值，確定該指尖對(duì)應(yīng)的手指的指根。

優(yōu)選地，所述裝置中，所述第四確定單元在根據(jù)所述比值以及預(yù)設(shè)閾值，確定該指尖對(duì)應(yīng)的手指的指根時(shí)，具體用于：

判斷所述比值是否大于所述預(yù)設(shè)閾值；

若是，根據(jù)所述預(yù)設(shè)矩形中每行所包含的邊緣像素點(diǎn)個(gè)數(shù)確定該指尖對(duì)應(yīng)的手指的指根；

若否，重新選取該指尖對(duì)應(yīng)的線段上的設(shè)定點(diǎn)，并執(zhí)行以該指尖對(duì)應(yīng)的線段上的設(shè)定點(diǎn)為中心，確定一具有預(yù)設(shè)長(zhǎng)度和預(yù)設(shè)寬度的預(yù)設(shè)矩形的步驟。

優(yōu)選地，所述裝置中，所述第四確定單元在根據(jù)所述預(yù)設(shè)矩形中每行所包含的邊緣像素點(diǎn)個(gè)數(shù)確定該指尖對(duì)應(yīng)的手指的指根時(shí)，具體用于：

針對(duì)所述預(yù)設(shè)矩形中的每行像素點(diǎn)，確定該行像素點(diǎn)中連續(xù)邊緣像素點(diǎn)的個(gè)數(shù)；

提取該行像素點(diǎn)中連續(xù)邊緣像素點(diǎn)的個(gè)數(shù)最大值；

按照所述預(yù)設(shè)矩形中各行像素點(diǎn)中連續(xù)邊緣像素點(diǎn)的個(gè)數(shù)最大值由大到小的順序，選取設(shè)定數(shù)目行像素點(diǎn)；

將選取的每行像素點(diǎn)順序連接，得到選取的每行像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的線段；

判斷選取的每行像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的線段是否均與該指尖對(duì)應(yīng)的線段正交；

若是，確定所述預(yù)設(shè)矩形為該指尖對(duì)應(yīng)的手指的指根。

優(yōu)選地，所述裝置中，所述第四確定單元，還用于：

若否，重新選取該指尖對(duì)應(yīng)的線段上的設(shè)定點(diǎn)，并執(zhí)行以該指尖對(duì)應(yīng)的線段上的設(shè)定點(diǎn)為中心，確定一具有預(yù)設(shè)長(zhǎng)度和預(yù)設(shè)寬度的預(yù)設(shè)矩形的步驟。

利用本發(fā)明實(shí)施例提供的手指指根的定位方法及裝置，具有以下有益效果：由于指根區(qū)域中邊緣像素點(diǎn)的個(gè)數(shù)相對(duì)較多、較集中，利用手掌輪廓、手指輪廓以及手指指尖進(jìn)行幾何分析，確定每個(gè)手指對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)矩形，并根據(jù)預(yù)設(shè)矩形中邊緣像素點(diǎn)的個(gè)數(shù)確定該預(yù)設(shè)矩形中是否包括手指的指根，從而提供了較準(zhǔn)確的定位手指指根的技術(shù)方案。

本發(fā)明是參照根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的方法、設(shè)備(系統(tǒng))、和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的流程圖和/或方框圖來(lái)描述的。應(yīng)理解可由計(jì)算機(jī)程序指令實(shí)現(xiàn)流程圖和/或方框圖中的每一流程和/或方框、以及流程圖和/或方框圖中的流程和/或方框的結(jié)合。可提供這些計(jì)算機(jī)程序指令到通用計(jì)算機(jī)、專用計(jì)算機(jī)、嵌入式處理機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器以產(chǎn)生一個(gè)機(jī)器，使得通過(guò)計(jì)算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器執(zhí)行的指令產(chǎn)生用于實(shí)現(xiàn)在流程圖一個(gè)流程或多個(gè)流程和/或方框圖一個(gè)方框或多個(gè)方框中指定的功能的裝置。

這些計(jì)算機(jī)程序指令也可存儲(chǔ)在能引導(dǎo)計(jì)算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備以特定方式工作的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器中，使得存儲(chǔ)在該計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器中的指令產(chǎn)生包括指令裝置的制造品，該指令裝置實(shí)現(xiàn)在流程圖一個(gè)流程或多個(gè)流程和/或方框圖一個(gè)方框或多個(gè)方框中指定的功能。

這些計(jì)算機(jī)程序指令也可裝載到計(jì)算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備上，使得在計(jì)算機(jī)或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行一系列操作步驟以產(chǎn)生計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的處理，從而在計(jì)算機(jī)或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行的指令提供用于實(shí)現(xiàn)在流程圖一個(gè)流程或多個(gè)流程和/或方框圖一個(gè)方框或多個(gè)方框中指定的功能的步驟。

盡管已描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員一旦得知了基本創(chuàng)造性概念，則可對(duì)這些實(shí)施例作出另外的變更和修改。所以，所附權(quán)利要求意欲解釋為包括優(yōu)選實(shí)施例以及落入本發(fā)明范圍的所有變更和修改。

顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。