CN105550655A - 一种手势图像获取设备及其手势图像获取方法 - Google Patents

一种手势图像获取设备及其手势图像获取方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种手势图像获取设备及其手势图像获取方法，包括：第一摄像头、图像处理器、用于拍摄人手局部图像的第二摄像头和用于承载第二摄像头的承载平台；所述承载平台具有用于调节第二摄像头姿态的调节机构；所述第一摄像头获取大视角全局图像发送给图像处理器；所述图像处理器对所述大视角全局图像进行人体检测分析，对人手进行定位，得到人手的定位信息并发送给调节机构；所述调节机构根据所述定位信息调节第二摄像头的姿态以对应拍摄人手局部图像；减少了手部图像信息的损失；获取了高质量的手势图像或视频，从而大大提高了手势识别算法的准确性，带来了大大的方便。

Description

一种手势图像获取设备及其手势图像获取方法
技术领域
本发明涉及手势识别技术领域，尤其涉及的是一种手势图像获取设备及其手势图像获取方法。
背景技术
现有手势识别技术，对于输入的理想图像样本已经具备了良好的识别能力。但是在一些较大场景或较远距离上进行手势识别，则存在相当高的误检和漏检。原因在于在较远的距离上人手的检测目标小，图像信息不足，且常常伴随环境亮度不足。这种情况下手势识别技术的改进对于识别效果有一定的提升，但是问题的关键还是在于输入端图像/视频质量不高，因此改善有限。也就是说，现有的手势识别的图像输入质量不高，导致手势识别的准确率低，带来了不便。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，提供一种手势图像获取设备及其手势图像获取方法，旨在解决现有的手势识别的图像输入质量不高，导致手势识别准确率低的问题。
本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：
一种手势图像获取设备，其中，包括：
第一摄像头、图像处理器、用于拍摄人手局部图像的第二摄像头和用于承载第二摄像头的承载平台；所述承载平台具有用于调节第二摄像头姿态的调节机构；
所述第一摄像头获取大视角全局图像发送给图像处理器；所述图像处理器对所述大视角全局图像进行人体检测分析，对人手进行定位，得到人手的定位信息并发送给调节机构；所述调节机构根据所述定位信息调节第二摄像头的姿态以对应拍摄人手局部图像。
所述的手势图像获取设备，其中，所述第一摄像头为广角摄像头；所述第二摄像头为变焦摄像头。
所述的手势图像获取设备，其中，所述调节机构包括设置在所述承载平台上的步进电机以及齿轮组；所述步进电机通过控制齿轮组来调节所述第二摄像头的姿态。
所述的手势图像获取设备，其中，所述人手定位信息包括人手的坐标信息和距离信息。
所述的手势图像获取设备，其中，还包括：
手势识别模块；所述第二摄像头将拍摄的人手局部图像发送给手势识别模块，所述手势识别模块接收所述人手局部图像，对人手局部图像进行手势识别。
一种采用上述的手势图像获取设备的手势图像获取方法，其中，包括：
第一摄像头获取大视角全局图像并发送给图像处理器；
所述图像处理器对所述大视角全局图像进行人体检测分析，对人手进行定位，到人手的定位信息并发送给调节机构；
调节机构根据所述定位信息调节第二摄像头的姿态以对应拍摄获取人手局部图像。
所述的手势图像获取方法，其中，所述第一摄像头为广角摄像头；所述第二摄像头为变焦摄像头。
所述的手势图像获取方法，其中，所述调节机构包括设置在所述承载平台上的步进电机以及齿轮组；所述步进电机通过控制齿轮组来调节所述第二摄像头的姿态。
所述的手势图像获取方法，其中，所述人手定位信息包括人手的坐标信息和距离信息。
所述的手势图像获取方法，其中，所述调节机构根据所述定位信息调节第二摄像头的姿态以对应拍摄获取人手局部图像之后，还包括：
根据第二摄像头拍摄的人手局部图像，对人手局部图像进行手势识别。
本发明所提供的一种手势图像获取设备及其手势图像获取方法，有效地解决了现有手势识别的图像输入质量不高，导致手势识别准确率低的问题，包括：第一摄像头、图像处理器、用于拍摄人手局部图像的第二摄像头和用于承载第二摄像头的承载平台；所述承载平台具有用于调节第二摄像头姿态的调节机构；所述第一摄像头获取大视角全局图像发送给图像处理器；所述图像处理器对所述大视角全局图像进行人体检测分析，对人手进行定位，得到人手的定位信息并发送给调节机构；所述调节机构根据所述定位信息调节第二摄像头的姿态以对应拍摄人手局部图像；通过识别人体，控制第二摄像头调整焦距并跟踪人手区域，尽量减少了手部图像信息的损失；从而获取了高质量的手势图像或视频，从而大大提高了手势识别算法的准确性，带来了大大的方便。
附图说明
图1为本发明提供的手势图像获取设备较佳实施例的结构框图。
图2为本发明提供的手势图像获取方法较佳实施例的流程图。
具体实施方式
本发明提供一种手势图像获取设备及其手势图像获取方法，为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1，图1为本发明提供的手势图像获取设备较佳实施例的结构框图，如图所示，所述手势图像获取设备包括：用于获取大视角全局图像的第一摄像头110；用于对所述大视角全局图像进行人体检测分析，对人手进行定位，得到人手的定位信息的图像处理器120；用于拍摄人手局部图像的第二摄像头140；用于承载第二摄像头的承载平台150；所述承载平台150具有用于根据所述定位信息调节第二摄像头工作姿态的调节机构130。
所述第一摄像头110获取大视角全局图像发送给图像处理器120；所述图像处理器120对所述大视角全局图像进行人体检测分析，对人手进行定位，得到人手的定位信息，并将所述定位信息发送给调节机构130；所述调节机构130根据所述定位信息调节第二摄像头140的工作姿态以对应拍摄获取人手局部图像并自动调节焦距以获取更清晰的人手局部图像，从而进行后续的手势识别。
具体来说，现有手势识别技术，对于输入的理想图像样本已经具备了良好的识别能力。但是在一些较大场景或较远距离上进行手势识别，则存在相当高的误检和漏检。原因在于在较远的距离上人手的检测目标小，图像信息不足，且常常伴随环境亮度不足。这种情况下手势识别技术的改进对于识别效果有一定的提升，但是问题的关键还是在于输入端图像/视频质量不高，因此改善有限。本发明的目的是通过特定的智能设备，获取高质量的手势图像/视频，从而大大提高手势识别算法的准确性。
在实际应用时，所述第一摄像头为广角摄像头。所述第二摄像头为变焦摄像头。本发明的手势图像获取设备，包括一个固定视角的广角摄像头，也就是第一摄像头；一个承载平台上的变焦摄像头，也就是第二摄像头；以及相应的算法运行调节机构。
所述手势图像获取设备有两个摄像头，其中一个是固定的广角摄像头，其较大的视角可以在较大的空间中或者较远距离上获得全局图像信息，因此被摄人所在位置没有严格的要求，具有较高的自由度。所述定位信息包括坐标信息及距离信息。第一摄像头获取大视角全局图像后，通过图像处理器对图像进行人体检测分析，实现对人手的定位，得到的人手的坐标信息及距离信息，传输给调节机构，调节机构根据所述坐标信息及距离信息控制变焦摄像头，对准人手方向并将焦距调整到合适数值；进而变焦摄像头就可获得尽可能详细的人手局部图像。获取人手局部图像后，即可进行后续的手势识别运算。所述调节机构包括设置在所述承载平台上的步进电机以及齿轮组；所述步进电机通过控制齿轮组来调节所述第二摄像头的姿态，具体来说调节机构有多种实现方式，此处不做过多描述。而图像处理器进行人体检测分析和对人手进行定位得到人手定位信息，所述人手定位信息包括人手的坐标信息和距离信息，也有多种实现方式，此处不做过多描述。
在实际应用时，所述承载平台为云台，譬如可为只能左右旋转的水平旋转云台或既能左右旋转又能上下旋转的全方位云台。调节机构根据所述坐标信息和距离信息调节第二摄像头的工作姿态，也就是控制变焦摄像头，对准人手方向并将焦距调整到合适数值，以变焦摄像头可获得尽可能详细的人手局部图像这一条件为准，对应拍摄人手局部图像。优选地，所述人手定位信息包括人手的坐标信息和距离信息。
进一步地，所述的手势图像获取设备，还包括：
手势识别模块；所述第二摄像头将拍摄的人手局部图像发送给手势识别模块，所述手势识别模块接收所述人手局部图像，对人手局部图像进行手势识别。具体来说，手势识别模块乃现有技术，此处不做过多描述。
这样，现有技术中，在较大空间或较远距离上，常见用于手势识别的原始输入图中，手所占像素面积小，有效信息不足；而采用本发明的手势图像获取设备，则在此基础上识别人体，控制第二摄像头调整焦距及工作姿态来跟踪人手区域，再通过第二摄像头也就是这个变焦摄像头调整焦距，获取质量更好的人手局部图像，也就是获取质量更好的手部图像，从而尽量减少了手部图像信息的损失，获得了尽可能详细的人手局部图像。
基于上述手势图像获取设备，本发明实施例还提供了一种手势图像获取方法，如图2所示，包括：
步骤S100、第一摄像头获取大视角全局图像并发送给图像处理器；
步骤S200、所述图像处理器对所述大视角全局图像进行人体检测分析，对人手进行定位，到人手的定位信息并发送给调节机构；
步骤S300、调节机构根据所述定位信息调节第二摄像头的姿态以对应拍摄获取人手局部图像。
进一步地，所述第一摄像头为广角摄像头。优选地，所述第二摄像头为变焦摄像头。优选地，所述调节机构包括设置在所述承载平台上的步进电机以及齿轮组；所述步进电机通过控制齿轮组来调节所述第二摄像头的姿态。
进一步地，所述人手定位信息包括人手的坐标信息和距离信息。优选地，所述承载平台为只能左右旋转的水平旋转云台或既能左右旋转又能上下旋转的全方位云台。
进一步地，在所述步骤S300之后，还包括：
S400、根据第二摄像头拍摄的人手局部图像，对人手局部图像进行手势识别。
综上所述，本发明提供的一种手势图像获取设备及其手势图像获取方法，包括：第一摄像头、图像处理器、用于拍摄人手局部图像的第二摄像头和用于承载第二摄像头的承载平台；所述承载平台具有用于调节第二摄像头姿态的调节机构；所述第一摄像头获取大视角全局图像发送给图像处理器；所述图像处理器对所述大视角全局图像进行人体检测分析，对人手进行定位，得到人手的定位信息并发送给调节机构；所述调节机构根据所述定位信息调节第二摄像头的姿态以对应拍摄人手局部图像；通过识别人体，第二摄像头调整焦距并跟踪人手区域，尽量减少了手部图像信息的损失；从而获取了高质量的手势图像或视频，从而大大提高了手势识别算法的准确性，带来了大大的方便。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种手势图像获取设备，其特征在于，包括：
第一摄像头、图像处理器、用于拍摄人手局部图像的第二摄像头和用于承载第二摄像头的承载平台；所述承载平台具有用于调节第二摄像头姿态的调节机构；
所述第一摄像头获取大视角全局图像发送给图像处理器；所述图像处理器对所述大视角全局图像进行人体检测分析，对人手进行定位，得到人手的定位信息并发送给调节机构；所述调节机构根据所述定位信息调节第二摄像头的姿态以对应拍摄人手局部图像。
2.根据权利要求1所述的手势图像获取设备，其特征在于，所述第一摄像头为广角摄像头；所述第二摄像头为变焦摄像头。
3.根据权利要求1所述的手势图像获取设备，其特征在于，所述调节机构包括设置在所述承载平台上的步进电机以及齿轮组；所述步进电机通过控制齿轮组来调节所述第二摄像头的姿态。
4.根据权利要求1所述的手势图像获取设备，其特征在于，所述人手定位信息包括人手的坐标信息和距离信息。
5.根据权利要求1所述的手势图像获取设备，其特征在于，还包括：
手势识别模块；所述第二摄像头将拍摄的人手局部图像发送给手势识别模块，所述手势识别模块接收所述人手局部图像，对人手局部图像进行手势识别。
6.一种采用如权利要求1所述的手势图像获取设备的手势图像获取方法，其特征在于，包括：
第一摄像头获取大视角全局图像并发送给图像处理器；
所述图像处理器对所述大视角全局图像进行人体检测分析，对人手进行定位，到人手的定位信息并发送给调节机构；
调节机构根据所述定位信息调节第二摄像头的姿态以对应拍摄获取人手局部图像。
7.根据权利要求6所述的手势图像获取方法，其特征在于，所述第一摄像头为广角摄像头；所述第二摄像头为变焦摄像头。
8.根据权利要求6所述的手势图像获取方法，其特征在于，所述调节机构包括设置在所述承载平台上的步进电机以及齿轮组；所述步进电机通过控制齿轮组来调节所述第二摄像头的姿态。
9.根据权利要求6所述的手势图像获取方法，其特征在于，所述人手定位信息包括人手的坐标信息和距离信息。
10.根据权利要求6所述的手势图像获取方法，其特征在于，所述调节机构根据所述定位信息调节第二摄像头的姿态以对应拍摄获取人手局部图像之后，还包括：
根据第二摄像头拍摄的人手局部图像，对人手局部图像进行手势识别。
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