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通过
手指
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动作
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通过人的手指方向来控制机器人的动作,通过,手指,方向来,控制,节制,机器人,动作
- 内容简介：
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41 ( 2012 ) 784 791 1877 2012 012 (012) 6440450 o in an D by on In DR of is on is - of as of D to DR of (1) (2) , 3) - . To DR D we a of a of a on a We to - . As a we - is 40 10 cm - , 2012 or of . in of in as It to in be at to a in to a is an 1. In we to a we or In we to it to be in In by as of it is is of 2-9, it of an s at is a of We as to to is in a of to we is D of of is of +81+81at et / 41 ( 2012 ) 784 791 of 10-12. if we it is to in of is of of 1314. to be in a it is to In we a D of of or of We of to DR D To DR D a of is a of a on a We to to of is in is - of 2. f we to we to on is of By an we we on on an on we on 1. 2. 11 we an 1 we of as is as a in a we as an of a In we do it in a 2) to be as a We in in in we A B , D4 (3). In as a of a D4 In a D4 is as a we D4 To D4 , we an A ( , ). D4 D4a we D4to a In a of an we Au to 86 et / 41 ( 2012 ) 784 791 an an !is D4 is an to on as a & 4 (1) 0! (2) We by 3. on 4. 5. 6. of as of of of is by of to of is to of is as of - of is . is of of as . 787 et / 41 ( 2012 ) 784 791 3. is of D to D . be as of of If we of in is as of 6). To of we by is to it is To to is of in in of on (i) an (an in a a of of (of in If on (up 7. of 8. of - 9. on 10. - 788 et / 41 ( 2012 ) 784 791 4. n we of in - In we we as 5. To - , we D of on a of is to of a to to of D D , - be by of )1 (3) is 8. D is on 9), it is if we we in - of a in If we we is to to is a to to We of on x x . In we is f to as . (4) We to to As of is in In f is in we it In we of In we an If we a k (k = it q. (4), (5) m of f of k m we e,2e,3e. 213 (6) We (6) is 21 (7) is to to K , 1e e we by as e on a on m a a We , we of we a m. A of a an on a of to on an if we to of an 89 et / 41 ( 2012 ) 784 791 a we of an of an a In we a of a of a), of b), of L) of : is as (8) of a is by m. If we 1 m to of m be as c V(9) We a, b 1 D (m/to c D , V (10) m If we D , we . of b V D is to of to a. By a we D a. - is (i) of (As i), of of of (By to to of of ( (a of of on an to an . (v) - D , GD . 5. o we a to to - . to in to a In we of 10. 11. of e to of - . We a at a a 11); we a is 0 we a We = 135, 157.5 80 - =0 5. we a 50, 80 10 we to In we a as We as of u (1) 790 et / 41 ( 2012 ) 784 791 is R if of - of of a to of is in we R - . On is - in of an - is in T is - in of an of In , we of it is to if we at we In - , we - of in of a of of of to T - = 0. In we In to a On SD - = 45, = to be to a we of In to t - 通过人的手指方向来控制机器人的动作摘要为了开发让机器人在日常工作空间正接受人类命令的系统，本文提出了一种实验安装在机器人系统为手指方向识别器（在三维空间中，采用由两个照相机的立体匹配。在此们将评估计算两指方向：其中之一是手指的方向在摄影表面;另一种是手指方向深度。这些指示也得到与手指的方向在三维空间投射到两个平面。这1）检测手的轮廓，（2）推定，（3）以及估计。为了评估该系统的们执行一系列的使用转台能够在一个特定的手指的方向固定手的评价实验。我们试图估计各个手指的方向和不同的 为两个 要的手指 的， 行评价和的 度。作为一种 ， 相机和 体之间的 140和110和，我们将得出这 的 和估计是 的。1 ，机器人的 一 在 ，不 在工 ，在日常中也是此。 要，“一 为人类的机器人提各种。器人 验的，们” 。此，一个人为 ”这种 ，机器人 要接受人类的指令和们的行为。机器人接一个人的命令，用“们的为是一种 的方法 1 。在一 ， 我们机器人提的命令，我们使用 。在这种 ，我们使用一些 来发 ，这些 是在日常中 用。与此相 ，通过使用手 作为 的方 的命令的 ，“是人类 常方 ， 的 。 ， 手 识别 2 9 ， 其 人识到“的 。此，用提了使用 的 ， ，配 ，为 识别和接人的命令 的 ，这表示机器人 以在同一 间接受人类的指令 。这 ， 机器人执行的一个 的 能 和 杂的 。我们选择 手 了一眼，要提我们的机器人。手 通常用 日常中。这个手 具 共享注 的函数，我们知道什么是从两个种类的息表示在三维空间中：手指的方向和指尖。 ，提出识到手指的方向的方法 。一个 的方法是从指尖的 识别和手指10的基极 12 。然而，即使我们按照以上的 中，也难以在手指的基部隐藏的 识别手指的方向。此，还 一些人用手中的 条 13 14 的方法。然而， 应用到 条 ，整个手清楚地在一个图像平面中找到。难 行识别的这项 中，我们提出了手指的方向识别器（三维空间的新方法，而用 手的手指 条 的基础的息的坐 。我们定义了两个手指的方向，这是用指尖和食指侧 息在三维空间 行了评估用的是转台能够在一个特定的手指固定一只手 行了一系列的实验方向。我们试图评估不同手指的方向和不同的 来评估两个手指的方向：其中之一是手指的方向在摄影表面;另一种是深度的手指方向。2 手区提取 我们试图实现一我们要确定图像手头区。人的手通常是皮肤 的红 和黄 部分组。通过从图像不包括其的 ，我们 以得到只 肤 的手。此，掩盖了人脸区，里面 皮肤 ，我们 以得到手区。 ， 上获得手区和指尖 在图像上 ;基 这些想法，我们得到手区上的图像和指尖 。 首 ，我们从图像中 提取红 区， 用图中所示立体摄像机使这些区的二值图1次要的，我们为们 的区作为手区， 使用了定为在手感方面尖的地方， 一个 的弧度。在这里，我们把轮廓作为相邻的像素总量和追 像素的轨迹。在这个过程中，我们不要总是追 “的序列， 的12个像素的间隔（图2）的跳跃，以为一个连续的像素。我们定义 段 。 段在 过程中的 ，在该 在随后的过程中处理和 分别。然后，我们假 两个向量 =和 ， 定义 为（图3 ）和之间的夹角。在这里，例指尖，其中的切向曲 的方向会导致相 的变，变。换句话说，一个 具 较 比周边 假定为指尖。们计算所 沿 高 和比较“们的值。为了比较的幅度，我们用内积（这里, =(ax,=（bx,。 变 ，们应该比较找到一个 具 值。另，由 以指尖取锐角的 中，我们用乘积锐角和钝角之间 行区分。 0,是锐角。 条 以保持该 上手的轮廓作为一个指尖是(1) (2)我们 以通过使用上述两个公 找到的指尖。 心的鉴定后，手区的轮廓推导出基本的参数，指尖的重心的 上手区。手指的指 动作是通过分析这些参数的确。图4显示了用 预处理估计手指的方向。实，两 指尖 确定。接来， 个指尖 和手区的重心之间的 计算，以确定实 指手指。重心之间的 其。另，系统会将食指作为实 指手指。后指向手指，两个手指 方向角和计算的识别在第3 中所述，后 的角度是通过手区的重心和估计第4 所 述的指尖 的 。 3 手指的方向的高程估计 手指的方向是手指的方向在三维空间中投影到感 面。图5显示了3。手指方向 以确定为手指侧面的两条 的平 角度。 我们假 沿手指的两侧的 体，在摄影平面上的手指的方向 量定义为“们的 计（图6）。为了检测手指侧面的 条中，我们发现使用。由检测 变换是 用 检测手指的 。然而，变换 量计算 间，这是不 够的实 估计。为了 这个 ， 检测周 的 指尖使得实 估计 能的。估计手指的方向的方法是由过程中的以 个步骤。这些步骤是重 在 个图像数处理。图7示出估算的基础上，上述程序的 。 （i）从图像检 只手区，使所检 的区的二 制数。（切的图像中的正方 和检 指尖的只 一个 的区（此切 的中心用指尖影像重 ）。（用图像检测 。 一些 定行了 向量。（ 所 的 向量， 定手指的方向。 像机图像清度的L 图。10。角度的定义和图的方向在本 中，我们 述了手指的方向的估计采用立体匹配。在这种估计，我们同 使用，摄像机图像。指的方向在图的定义首 ，我们 提取手和摄面，图5所示，为了估计，我们计算的三维 的两个：一个指 动作和手区的重心用来在指尖上。这里L指定到 指尖与手区的重心之间的。另， 照相机的指尖和手区的重心是指方向 以通过以方 估计表示 的。“这些参数之间的 系图所示， 是显示为 像素摄像机图像（图）上， 我们知道相机参数“是由计算 。 立体匹配在这里，我们我们的手指的方向测量”在图为 要立体匹配的 。立体摄像系统具 一个共同的Z和系统中的 个摄像机具 各 我们比较 从摄像头获得的两幅图像，我们知道较 的 两个图像之间的较 。这种 是 正比 到摄体的 ， 是一
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