一种交互方法及基于手势控制的沙盘展示系统与流程

本发明属于人机交互，特别是涉及一种交互方法及基于手势控制的沙盘展示系统。

背景技术：

1、沙盘展示是一种常见的展示方式，广泛应用于房地产、城市规划、交通管理、军事模拟等领域。它可以直观地展示地理位置、地形地貌、建筑物等信息。传统的沙盘展示多为静态展示，虽然可以很好地展示空间结构，但交互性较差，不能满足人们对于信息获取和理解的需求。

2、近年来，随着计算机技术和显示技术的发展，出现了许多基于计算机的沙盘展示系统。这些系统通过计算机图形学技术，可以动态地展示和变换沙盘模型，增强了展示的效果。然而，这些系统的交互方式主要基于鼠标、键盘等输入设备，操作过程复杂，用户体验较差。

3、手势识别技术的应用，使人与计算机的交互方式更加自然和直观。然而，将手势识别技术应用于沙盘展示系统，需要解决手势识别的准确性和实时性等问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种交互方法及基于手势控制的沙盘展示系统，通过对手势图像进行区别化的比对识别，提高了手势识别的准确性和实时性，实现低延时控制展示沙盘。

2、为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

3、本发明提供一种交互方法，包括，

4、获取手部的手势与对应的交互指令；

5、获取每个手势在多个拍摄角度下的样本手势图像；

6、根据每个样本手势图像内每个像素点的灰度在平面上的梯度，提取不同梯度范围内的像素点生成系列样本比对手势图像；

7、在每个所述样本比对手势图像中标记出特征点之间的相对位置分布；

8、汇总得到每个手势对应的系列样本比对手势图像中特征点之间的相对位置分布；

9、在交互过程中，实时采集用户手部图像；

10、根据用户手部图像内每个像素点的灰度在平面上的梯度，顺序由低至高提取不同梯度范围内的像素点，逐次生成系列用户比对手势图像直至识别出用户手势指代的所述交互指令；

11、获取每个所述用户比对手势图像中特征点之间的相对位置分布；

12、将所述用户比对手势图像中特征点之间的相对位置分布与每个手势对应的系列样本比对手势图像中特征点之间的相对位置分布进行比对，得到用户手势指代的所述交互指令。

13、本发明还公开了一种交互方法，包括，

14、获取用户手势指代的交互指令；

15、向指令接收单元发送所述交互指令。

16、本发明还公开了一种交互方法，包括，

17、接收交互指令。

18、本发明还公开了一种基于手势控制的沙盘展示系统，包括，

19、手势模板构建单元，用于，获取手部的手势与对应的交互指令；

20、获取每个手势在多个拍摄角度下的样本手势图像；

21、根据每个样本手势图像内每个像素点的灰度在平面上的梯度，提取不同梯度范围内的像素点生成系列样本比对手势图像；

22、在每个所述样本比对手势图像中标记出特征点之间的相对位置分布；

23、汇总得到每个手势对应的系列手势图像中特征点之间的相对位置分布；

24、在交互过程中，图像采集单元，用于，实时采集用户手部图像；

25、识别单元，用于，根据用户手部图像内每个像素点的灰度在平面上的梯度，顺序由低至高提取不同梯度范围内的像素点，逐次生成系列用户比对手势图像直至识别出用户手势指代的所述交互指令；

26、获取每个所述用户比对手势图像中特征点之间的相对位置分布；

27、将所述用户比对手势图像中特征点之间的相对位置分布与每个手势对应的系列样本比对手势图像中特征点之间的相对位置分布进行比对，得到用户手势指代的所述交互指令；

28、指令发送单元，用于，获取用户手势指代的交互指令；

29、向指令接收单元发送所述交互指令；

30、指令接收单元，用于，接收交互指令。

31、本发明通过手势模板构建单元构建系列样本比对手势图像，由于其灰度梯度的不同使得其具有数量不同的特征点。在比对识别手势的过程中，可以首先对比灰度梯度范围较低的样本比对手势图像，在此过程中需要进行的特征点比对计算量较少。如果无法完成识别准确率足够高的比对，则继续对比灰度梯度范围较高的样本比对手势图像，虽然特征点比对的计算量较大，但是识别的准确率在提升。在此过程中优先进行计算资源要求低的比对运算，提高了手势识别比对的速度，在沙盘展示过程中能够实现沙盘控制指令的快速响应。

32、当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

技术特征：

1.一种交互方法，其特征在于，包括，

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据每个样本手势图像内每个像素点的灰度在平面上的梯度，提取不同梯度范围内的像素点生成系列样本比对手势图像的步骤，包括，

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将每个样本手势图像在每个所述临界灰度梯度值范围内生成的所述样本比对手势图像进行组合得到系列样本比对手势图像的步骤，包括，

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据用户手部图像内每个像素点的灰度在平面上的梯度，顺序由低至高提取不同梯度范围内的像素点，逐次生成系列用户比对手势图像直至识别出用户手势指代的所述交互指令的步骤，包括，

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述用户比对手势图像中特征点之间的相对位置分布与每个手势对应的系列样本比对手势图像中特征点之间的相对位置分布进行比对，得到用户手势指代的所述交互指令的步骤，包括，

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述计算获取所述用户比对手势图像中特征点与每个所述样本比对手势图像中特征点的偏离度的步骤，包括，

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述用户比对手势图像中特征点与每个所述样本比对手势图像中特征点的偏离度获取用户手势以及对应的识别准确率的步骤，包括，

8.一种交互方法，其特征在于，包括，

9.一种交互方法，其特征在于，包括，

10.一种基于手势控制的沙盘展示系统，其特征在于，包括，

技术总结
本发明公开一种交互方法及基于手势控制的沙盘展示系统，涉及人机交互技术领域。本发明包括得到每个手势对应的系列样本比对手势图像中特征点之间的相对位置分布；在交互过程中，实时采集用户手部图像；根据用户手部图像内每个像素点的灰度在平面上的梯度，顺序由低至高提取不同梯度范围内的像素点，逐次生成系列用户比对手势图像直至识别出用户手势指代的交互指令；获取每个用户比对手势图像中特征点之间的相对位置分布；将用户比对手势图像中特征点之间的相对位置分布与每个手势对应的系列样本比对手势图像中特征点之间的相对位置分布进行比对，得到用户手势指代的交互指令。本发明提高了手势识别的准确性和实时性，实现低延时控制展示沙盘。

技术研发人员：刘忠华,刘苏,刘凌云,李蒙晰,张家骏,南轲洋,张建科,张学成
受保护的技术使用者：北斗天汇（北京）科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/1