一種運動物體識別方法，用以識別一運動物體，并標記運動物體的位置，方法包含下列步驟：擷取運動物體的連續(xù)動態(tài)圖像，并分割連續(xù)動態(tài)圖像為多個區(qū)塊；選定一區(qū)塊，計算區(qū)塊于一當前時間點及于下一時間點的顏色特征值；依據(jù)于當前時間點及于下一時間點的顏色特征值，得到區(qū)塊的變動性；以區(qū)塊于當前時間點的顏色特征值，逐一與其它區(qū)塊于下一時間點的顏色特征值進行比對，分別得到一相似度，并定義具有最大值的相似度為局部相關(guān)度；依據(jù)區(qū)塊的變動性及該局部相關(guān)度，得到區(qū)塊的一運動強度值；重復(fù)前述步驟，得到所有區(qū)塊的運動強度值，以組成一運動強度圖像；依據(jù)運動強度圖像找出運動物體于當前時間點的位置。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)是與運動物體的軌跡識別有關(guān)，特別是關(guān)于一種運動物體識別方法，及基 于運動物體識別的指令輸入方法。
技術(shù)介紹
利用手勢擺動取代直接接觸計算機裝置，來進行指令的輸入，為計算機裝置的一 發(fā)展趨勢。傳統(tǒng)的手勢輸入系統(tǒng)中，使用者必須戴上特制的手套或指套，利用手套或指套感 應(yīng)手掌姿態(tài)或位置的變化，而產(chǎn)生對應(yīng)的輸入指令。針對手套或指套使用上的不便，手勢圖 像識別技術(shù)便被引入手勢輸入系統(tǒng)中，利用攝影機擷取手勢圖像，從而分析其姿態(tài)或位置 的變化，而產(chǎn)生對應(yīng)的輸入指令。目前的手勢識別技術(shù)是以經(jīng)過前處理的手部輪廓圖像，來識別手掌姿態(tài)或位置的 變化。例如，中國臺灣專利3936 號、1224288號專利案利用不同的演算機制轉(zhuǎn)換圖像，以 特定特征作為手勢以在圖像中找出手掌；中國臺灣專利U98461號說明了由圖像中找出靜 態(tài)手勢圖像，再與數(shù)據(jù)庫中的特定手勢圖像比對。前述方法的成功識別皆取決于是否可以 精準地由圖像中切割出手勢輪廓或萃取出手勢輪廓的線條特征。然而，切割手勢輪廓與萃 取線條特征往往受到背景、光源和陰影因素的影響，同時，手部與圖像攝影機的距離，手部 本身的姿態(tài)變化，也會影響到手勢輪廓的切割。為了提升識別率，往往必須建立大量的預(yù)設(shè) 手勢數(shù)據(jù)庫以供比對，或是增加錯誤容忍度。利用大量的預(yù)設(shè)手勢數(shù)據(jù)庫以供比對，會影響 識別速度，必須耗費相對較多的硬件資源，增加錯誤容忍度則增加了辨認結(jié)果錯誤的機率。前述的前案是針對靜態(tài)手部圖像進行識別，因此需要進行手勢輪廓的切割、線條 特征萃取及數(shù)據(jù)庫的比對。而中國臺灣專利1274296號專利及美國US5594769號專利則是 于連續(xù)動態(tài)圖像中搜尋動態(tài)物體，以識別動態(tài)手勢圖像。但1274四6號專利及US5594769 號專利容易受到環(huán)境光線、環(huán)境中人員移動、人臉膚色、鏡頭晃動或圖像噪聲影響，而將手 掌以外的對象視為動態(tài)手勢，而產(chǎn)生誤判。因此，動態(tài)手勢識別雖然不需要精準的手勢輪廓 的切割，但仍須解決將移動物、噪聲等誤判為動態(tài)手勢的問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
先前技術(shù)中靜態(tài)手勢識別方法及動態(tài)手勢識別方法，分別存在需要建立大量的預(yù) 設(shè)手勢數(shù)據(jù)庫或?qū)⒁苿游铩⒃肼暤日`判為動態(tài)手勢的問題。本專利技術(shù)提出一種運動物體識別 方法，其精確度高且所需要的運算效能低。本專利技術(shù)提出一種運動物體識別方法，用以識別一運動物體，并標記運動物體的位 置，方法包含下列步驟擷取運動物體的連續(xù)動態(tài)圖像，并分割連續(xù)動態(tài)圖像為多個區(qū)塊； 選定一區(qū)塊，計算區(qū)塊于一當前時間點及于一下一時間點的顏色特征值；依據(jù)于當前時間 點及于下一時間點的顏色特征值，得到區(qū)塊的變動性；以區(qū)塊于當前時間點的顏色特征值， 逐一與其它區(qū)塊于下一時間點的顏色特征值進行比對，分別得到一相似度，并定義具有最 大值的相似度為局部相關(guān)度；依據(jù)區(qū)塊的變動性及該局部相關(guān)度，得到區(qū)塊的一運動強度值；重復(fù)前述步驟，得到所有區(qū)塊的運動強度值，以組成一運動強度圖像；依據(jù)運動強度圖 像找出運動物體于當前時間點的位置。本專利技術(shù)還提出一種基于運動物體識別的指令輸入方法，通過識別一運動物體的位 置變化，產(chǎn)生一運動軌跡，以輸入對應(yīng)該運動軌跡的輸入指令，包含下列步驟執(zhí)行如權(quán)利 要求1所述的運動物體識別方法，取得該運動物體的位置；記錄該位置于該暫存空間；依據(jù) 該運動物體的位置變化產(chǎn)生一運動軌跡；判斷該運動軌跡是否符合指令輸入的定義；及當 該運動軌跡符合設(shè)定的指令輸入的定義，輸出對應(yīng)該運動軌跡的輸入指令。本專利技術(shù)整合運動物體產(chǎn)生的變動性及與運動物體位置變化所產(chǎn)生的局部相關(guān)度， 建立運動強度圖像。運動強度圖像用以找出連續(xù)動態(tài)圖像中的運動物體，且可濾除噪聲、光 影變化等可能造成誤判的因素，且可避免顏色與手勢相似的對象被誤判為手勢。相較于已 知技術(shù)，本專利技術(shù)不需要進行背景去除，使得運動物體的追蹤步驟可以簡化為兩個獨立的流 程，而可快速地以相對較低的運算資源標示出運動物體的空間位置。附圖說明圖1為本專利技術(shù)運動物體識別方法的流程圖。圖2為執(zhí)行本專利技術(shù)運動物體識別方法的系統(tǒng)方塊圖。圖3及圖4為當前時間點及下一時間點時，連續(xù)動態(tài)圖像分割為多個區(qū)塊的示意 圖。圖5為運動物體于當前時間點時，于連續(xù)動態(tài)圖像的位置。圖6為運動物體于下一時間點時，于連續(xù)動態(tài)圖像的位置。圖7為于當前時間點時，運動強度圖像的分布圖。圖8為基于運動物體識別的指令輸入方法的流程圖。圖9為本專利技術(shù)的一范例中，采用基于運動物體識別的指令輸入方法的多媒體播放 程序的流程圖。圖10及圖11為本專利技術(shù)分階段搜尋程序中，第一區(qū)塊、第二區(qū)塊、及第三區(qū)塊的示 意圖。圖12為本專利技術(shù)分階段搜尋程序中，找出運動物體的示意圖。10 運動物體20 數(shù)據(jù)處理裝置30 圖像擷取裝置具體實施例方式參閱「圖1」至「圖4」所示，為本專利技術(shù)實施例所提出的一種運動物體識別方法，用 以識別一運動物體10，并標記該運動物體10的位置，從而通過運動物體10于時間軸的位置 變化，產(chǎn)生輸入指令。前述的運動物體10可為一數(shù)據(jù)處理裝置的操作者的手掌，而該數(shù)據(jù) 處理裝置20 (例如計算機或筆記本型計算機)是安裝一程序，藉以執(zhí)行指令輸入方法。參閱「圖1」及「圖2」所示，本專利技術(shù)的運動物體識別方法是通過一圖像擷取裝置30 擷取運動物體10的連續(xù)動態(tài)圖像，該圖像擷取裝置30可為一攝影機，外接或內(nèi)建于該數(shù)據(jù)處理裝置20。該圖像擷取裝置30依時序擷取該運動物體10的連續(xù)動態(tài)圖像(步驟110)， 并將該連續(xù)動態(tài)圖像傳送至該數(shù)據(jù)處理裝置20。圖像擷取裝置30于當前時間點t-Ι及下一時間點t分別擷取一影格(Frame)。當 前時間點t-Ι及下一時間點t可為圖像擷取裝置30連續(xù)產(chǎn)生二影格(Frame)的時間點。當 前時間點t-Ι及下一時間點t之間亦可間隔多個影格，亦即當前時間點t-Ι取得一影格后， 間隔若干個影格后再取得下一圖像，并以該下一影格產(chǎn)生的時間點作為下一時間點t。參閱「圖1」、「圖3」及「圖4」所示，接著，該數(shù)據(jù)處理裝置20將該連續(xù)動態(tài)圖像 分割為多個區(qū)塊X(n)(步驟120)，如圖所示，該連續(xù)動態(tài)圖像被分割為5X5共25個區(qū)塊 (X(n)至X(n士i) i = 0，士1至士12)。前述連續(xù)動態(tài)圖像被分割為5X5共25個區(qū)塊僅為 本專利技術(shù)的演示范例，并非用以限制連續(xù)動態(tài)圖像的切割數(shù)量。參閱「圖3」及「圖5」所示，接著數(shù)據(jù)處理裝置20選定一區(qū)塊XH (η)(步驟130)， 計算該區(qū)塊Χ"1 (η)于當前時間點t-Ι的顏色特征值Vect-1 (n)(步驟140)。「圖3」及「圖5」是取運動物體10位于第η個區(qū)塊Χ(η)進行演示，以說明本專利技術(shù) 的運動物體識別方法如何找出運動物體10于當前時間t-i的位置。實際上每一區(qū)塊都需 要進行相同的處理程序，數(shù)據(jù)處理裝置20才能找出運動物體10。參閱「圖4」及「圖6」所示，數(shù)據(jù)處理裝置20計算該區(qū)塊Xt (η)于下一時間點t的 顏色特征值Vect (η)(步驟150)。為方便說明，于當前時間點t_l的區(qū)塊，是以(t_l)為上 標進行注記，下一時間點t的區(qū)塊，是以(t)為上標進行注記。運動物體10于連續(xù)動態(tài)圖像中除了沿著二維方向線性移動之外，實際上也有沿 著接近或遠離圖像擷取裝置30的方向移動，導(dǎo)致連續(xù)動態(tài)圖像中的運動物體10大小出現(xiàn) 變化；此外，運動物體10也可能進行轉(zhuǎn)動，使其型態(tài)發(fā)生變化。特別本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
１．一種運動物體識別方法，用以識別一運動物體，并標記該運動物體的位置，該方法包含下列步驟：（ａ）擷取該運動物體的連續(xù)動態(tài)圖像，并分割該連續(xù)動態(tài)圖像為多個區(qū)塊；（ｂ）選定一區(qū)塊，計算該區(qū)塊于一當前時間點的顏色特征值；（ｃ）計算該區(qū)塊于下一時間點的顏色特征值；（ｄ）于該區(qū)塊中，依據(jù)于該當前時間點的顏色特征值及于下一時間點的顏色特征值，得到該區(qū)塊的一變動性；（ｅ）以該區(qū)塊于當前時間點的顏色特征值，逐一與其它區(qū)塊于下一時間點的顏色特征值進行比對，分別得到一相似度，并定義具有最大值的相似度為局部相關(guān)度；（ｆ）依據(jù)該區(qū)塊的變動性及該局部相關(guān)度，得到該區(qū)塊的一運動強度值；（ｇ）重復(fù)步驟（ｂ）至（ｆ），得到所有該些區(qū)塊的運動強度值，以組成一運動強度圖像；及（ｈ）依據(jù)該運動強度圖像找出該運動物體于當前時間點的位置。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：蕭佩琪，徐邦維，
申請(專利權(quán))人：微盟電子昆山有限公司，恩斯邁電子深圳有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：32[中國|江蘇]
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