視覺手勢識別的移動機器人手勢控制系統設計

龍樟,盧成婭,李國鵬,張維烈,溫飛娟*,,李波

(1. 西南石油大學 工程學院,四川南充 637000; 2. 西南石油大學 信息學院,四川南充 637000)

手勢控制作為一種新型的交互方式,具有表達內容豐富、控制方便、快捷等特點,在娛樂行業得到了初步的應用[1],在機器人的控制方面也具有較強的實用性。目前手勢控制主要分為基于數據手套為輸入設備的手勢控制和基于視覺設備為輸入設備的手勢控制[2-3]。基于數據手套為輸入設備的手勢控制通過檢測手指的彎曲、手部的力覺反饋來模擬出人手所表達的信息,從而獲得控制信息,其接觸式檢測方式限制了手勢的豐富性及自然性。基于視覺檢測的手勢控制通過視覺識別技術以非接觸的方式獲取手勢信息,使操作者擁有更好的操作體驗,受到了國內外學者的青睞,且數據手套設備價格昂貴,使得數據手套的手勢控制方式近年來逐漸被淘汰。

基于視覺檢測的手勢控制關鍵技術在于手勢的識別。早期視覺手勢識別依賴于在人手部涂抹或粘貼便于識別的顏色或形狀的標記,通過視覺識別標記實現手勢的識別[4],該方法由于標記數量及質量受限,難以識別豐富的手勢。隨著視覺技術的發展,無標記的視覺手勢識別成為了當前的主流,通常意義上的基于視覺的手勢識別就是無標記的視覺手勢識別(后述未特殊說明都為無標記的視覺手勢識別)。

視覺手勢識別的主要流程包括:1) 圖像采集:通過視覺相機采集手勢圖像;2) 手部檢測及分割:檢測手勢圖像中手部位置并分割出手部區域;3) 手勢識別:提取手部區域圖像特征,并根據特征識別出手勢類型。……