基于Kinect深度图像信息的手势分割和指尖检测算法

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1、第29卷第1期西南科技大学学报Vol．29No．12014年3月JournalofSouthwestUniversityofScienceandTechnologyMar.2014基于Kinect深度图像信息的手势分割和指尖检测算法徐鹏飞张红英(西南科技大学信息工程学院四川绵阳621000)摘要:为克服传统二维彩色图像处理算法易受周围环境、光照变化、背景等因素的影响，提出利用Kinect深度图像信息，实现一种快速鲁棒的手势分割与指尖检测算法。首先，根据Kinect得到的深度信息对非人体部分图像进行筛选，得到包含人手的人体图像;然后对当前得到的人体图像进行直

2、方图分析，计算能够区分人手与非人手的阈值，并通过该阈值对人体图像进行分割得到人手图像;最后，对人手图像进行形态学处理，计算掌心位置，并提取手部轮廓，结合人手轮廓关键几何特征对指尖进行有效检测。实验表明，该方法能够实时、有效地对指尖进行检测。关键词:体感相机深度图像手势分割指尖检测类间方差中图分类号:TP391．41文献标志码:A文章编号:1671－8755(2014)01－0049－06HandGestureSegmentationandFingertipDetectionBasedonDepthImageoftheKinectXUPeng－fei，ZHA

3、NGHong－ying(SchoolofInformationEngineering，SouthwestUniversityofScienceandTechnology，Mianyang621000，Sichuan，China)Abstract:Toovercomethetraditionaltwo－dimensionalcolorimageprocessingalgorithmwhichissuscep-tibletothesurroundingenvironment，illuminationandbackground，afastandrobusthan

4、dgestureseg-mentationandfingertipdetectionalgorithmbasedonKinectdepthimageinformationwaspresented．First，thedepthinformationofKinectwasusedtofilterthenon－humanpartoftheimageandkeepthehumanbodypartwhichcontainshands;second，thehistogramofthehumanbodypartwhichcontainshandswasanalyzedt

5、ocalculatethethresholdvaluewhichisabletodistinguishthetorsoandhand，thengetthehandregionbysegmentingtheimagewiththethresholdvalue;finally，theimageofhandregionwasprocessedmorphologicallytocalculatethepalmpositionandextractthecontoursofthehand．Thefingertipswasde-tectedeffectivelybyth

6、ekeygeometricfeaturesofthecontours．Testsverifiedthespeedandaccuracyofthismethod．Keywords:Kinect;Depthimage;Handgesturesegmentation;Fingertipdetection;Inter－classvariance进入计算机时代以来，人机交互技术一直相对传统交互方式已经不能满足人们各个方面的需求。单一，传统的鼠标键盘交互方式给人们的生活学习随着计算机视觉技术的不断发展，越来越多的研究带来很大局限性，特别是近年来生活水平不断提高，者们通

7、过手势运动跟踪以及手指状态来实现非接触收稿日期:2013－08－12基金项目:国防预研基金项目(B3120110005);国家自然科学基金项目(60802040)。作者简介:徐鹏飞(1988—)，男，硕士研究生。通讯作者:张红英(1976—)，女，教授，主研方向为图像处理和图像分析、计算机视觉等。E－mail:zhy0838@163．com50西南科技大学学报第29卷［1－2］式的人机交互。储用户编号，用于用户的识别。高13位存储深度准确的手势分割和指尖检测是进行手势识别的值。获取的图像中深度值最大为4096mm，0值通前提，在动态手势识别中加入多个指尖的

8、运动轨迹常表示深度值不能确定，一般应该将0值过滤掉。特征就能够大量