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LeapMotion手势识别引擎的工作原理

时间:2023-07-01 理论教育 版权反馈
【摘要】:Leap Motion采用的是双目立体视觉定位原理。通过P1和P2的信息、两只摄像机自身的成像参数信息以及摄像头之间的相对位置,再根据视差原理,就可以得知被观察物体的三维坐标信息。通过Leap Motion上的两只摄像头分别采集获取用户所做出的手势的左右视觉图像,运用立体视觉算法进行匹配,此时可以获取视察图像,然后用摄像机的外参数和内参数来做三角计算处理,从而得到深度图像。

LeapMotion手势识别引擎的工作原理

Leap Motion采用的是双目立体视觉定位原理。人通过双眼观察物体,会有一种立体效应,即在大脑中产生对物体远近或者位置深浅程度的感知。在摄像头上安装了高帧率的传感器,其功能类似于人的双眼。这两只摄像头平行放置,在观察物体时,是从不同的角度去观察的,与此同时每只摄像头会获取自己拍摄到的一幅图像。如图2-4所示。其中,点P代表摄像头观察的物体,C1和C2分别表示两个摄像头,这两个摄像头的光心分别用O1和O2表示,图中的正方形为这两个摄像头成像平面,物体P在两个摄像头的成像平面的成像像素点分别为P1和P2。通过P1和P2的信息、两只摄像机自身的成像参数信息以及摄像头之间的相对位置,再根据视差原理,就可以得知被观察物体的三维坐标信息。直线O1P1和直线O2P2在P点相交,且有且仅有一个交点,所以可以确定物体P在三维空间的位置坐标。

图2-4 双目立体视觉定位原理示意图

上述双目立体视觉定位原理是Leap Motion体感控制器进行手势识别的依据,具体过程如下。

(1)通过Leap Motion上的两只摄像头分别采集获取用户所做出的手势的左右视觉图像,运用立体视觉算法进行匹配,此时可以获取视察图像,然后用摄像机的外参数和内参数来做三角计算处理,从而得到深度图像。

(2)进行手势分割算法处理,处理对象是左视觉图像或者右视觉图像,经过处理之后,即可获得人手的初始位置信息,而手势跟踪算法的初始位置则可以定为该位置。(www.zuozong.com)

(3)继续使用手势跟踪算法跟踪人手的运动

(4)继续根据跟踪得到的结果对操作者的手势进行识别。

双目手势识别流程如图2-5所示。

图2-5 双目手势识别流程

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