2013-06-26 187 views
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我正在使用ROS,OpenCV和Kinect深度图像进行手势识别。我读过了以下paper,其中存储了一列中距手部最大轮廓的距离和轮廓点,中心点和biggest_contour.size() x 2另一列中的一个固定点之间的角度(范围从0到359)矩阵。然后我已作图,其中x轴是从0至360度和y轴是从手掌中心的距离如下的角度矩阵:Opencv中的手势识别

第一手掌图像https://sites.google.com/site/tushardobhal/images/45.jpg及其相应的曲线:https://sites.google.com/site/tushardobhal/images/rec1.jpg

的第二掌图像(sites.google.com/site/tushardobhal/images/122.jpg?attredirects=0)及其相应的曲线:plot_\m/ (sites.google.com/site/tushardobhal/images/rec5.jpg?attredirects=0)

我想在实时数据库比较手势这些。由于我无法理解本文中显示的Finger Earth Movers Distance方法,因此我尝试进行OpenCV模板匹配,除非两个手势不接近(如图所示\ m /和两个手指姿势),否则它们会取得良好效果。 任何人都可以告诉我一个很好的算法来比较上面创建的两个方向与距离矩阵。它是否像直方图匹配?虽然我也尝试过OpenCV的EMD方法,但它没有给出好的结果。

这是我的OpenCV版本的代码,它检测静态图像中的手势。但是,我正在实时进行手势识别。我只使用OpenCV版本的代码来检查我的算法是否首先使用静态图像。

#include <opencv/cv.h> 
#include <opencv2/core/core.hpp> 
#include <opencv2/highgui/highgui.hpp> 
#include <iostream> 
#include <math.h> 

using namespace cv; 
using namespace std; 

class histogram1D { 

public: 

Mat getCon(Mat m) 
{ 
    vector<vector<Point> > cont; 
    double area, max = 0; 
    int x =0; 
    findContours(m,cont,CV_RETR_EXTERNAL,CV_CHAIN_APPROX_NONE); 
    for(int i=0;i<cont.size();i++) 
    { 
     area = contourArea(cont[i]); 
     if(area>max) 
      { 
       max = area; 
       x=i; 
      } 
    } 
    Mat c(m.size(), m.type(), Scalar(0)); 
    drawContours(c, cont, x, Scalar(255), 1); 
    Rect rect = boundingRect(cont[x]); 
    Point cen(rect.x+rect.width/2, rect.y+(0.75*rect.height)); 

    float rad = sqrt(pow(rect.width/2, 2) + pow(rect.height/2, 2)); 

    Mat sig(cont[x].size(), 2, CV_32F, Scalar(0)); 
    for(int i = 0; i < cont[x].size(); i++) 
    { 
     float dis = norm(cont[x][i] - cen)/(rad); 
     //if(dis <= 1.0) 
     // dis = 0; 
     sig.at<float>(i,0) = dis; 
     double a1 = atan2(cont[x][i].y - cen.y, cont[x][i].x - cen.x); 
     double a2 = atan2(rect.y + rect.height - cen.y, rect.x - cen.x); 
     double a = a1 - a2; 
     if(a<0) a = (2*CV_PI) + a; 
     if(a > 2*CV_PI) a = a - 2*CV_PI; 
     sig.at<float>(i,1) = a/(2*CV_PI); 
    } 
    //Sorting it according to increasing order of angles 
    for(int i = 0; i < sig.rows; i++) 
    { 
     for(int j = 0; j < sig.rows-1; j++) 
     { 
      if(sig.at<float>(j,1) > sig.at<float>(j+1,1)) 
      { 
       float temp = sig.at<float>(j,0); 
       sig.at<float>(j,0) = sig.at<float>(j+1,0); 
       sig.at<float>(j+1,0) = temp; 

       float tem = sig.at<float>(j,1); 
       sig.at<float>(j,1) = sig.at<float>(j+1,1); 
       sig.at<float>(j+1,1) = tem; 
      } 
     } 
    } 
    return sig; 
} 


Mat getRec(Mat hi) 
{ 
    Mat rec(hi.rows, 360, CV_8U, Scalar(0)); 
    for(int i =0; i<hi.rows;i++) 
    { 
     line(rec,Point(hi.at<float>(i,1)*360, 0),Point(hi.at<float>(i,1)*360,hi.at<float>(i,0)*hi.rows*0.5),Scalar::all(255)); 

    } 
    flip(rec,rec,0); 
    return rec; 
} 


double getDist(Mat sig1, Mat sig2) 
{ 
    double d; 
    int size1, size2, f=0; 
    if(sig1.rows<sig2.rows) 
    { size1 = sig1.rows; size2 = sig2.rows;f = 0;} 
    else 
    { size1 = sig2.rows; size2 = sig1.rows; f= 1;} 

    /*for(int i = 0; i < size1; i++) 
    { 
     d += fabs((sig1.at<float>(i,0)) - (sig2.at<float>(i,0))); 
    } 
    for(int i = size1; i < size2; i++) 
    { 
     if(f==0) 
     d += (sig2.at<float>(i,0)); 
     if(f==1) 
     d += (sig1.at<float>(i,0)); 
    } 

    return d;*/ 
    Mat res; 
    if(f==0) 
    { 
     int r = sig2.rows - sig1.rows + 1; 
     int c = 1; 
     res.create(c, r, CV_32FC1); 
     matchTemplate(sig2, sig1, res, CV_TM_CCORR_NORMED); 
    } 
    else 
    { 
      int r = sig1.rows - sig2.rows + 1; 
      int c = 1; 
      res.create(r, c, CV_32FC1); 
      matchTemplate(sig1, sig2, res, CV_TM_CCORR_NORMED); 
    } 

    minMaxLoc(res, NULL, &d, NULL, NULL, Mat()); 

    return d; 

} 
}; 

int main() 
{ 
    Mat im1 = imread("131.jpg",CV_LOAD_IMAGE_GRAYSCALE); 
    Mat im2 = imread("145.jpg",CV_LOAD_IMAGE_GRAYSCALE); 
    Mat im3 = imread("122.jpg",CV_LOAD_IMAGE_GRAYSCALE); 
    Mat im5 = imread("82.jpg",CV_LOAD_IMAGE_GRAYSCALE); 


    if (im1.empty()) 
    { 
     cout << "Cannot load image!" << endl; 
    waitKey(); 
     return -1; 
    } 


histogram1D h; 
    resize(im1, im1, Size(80,120)); 
    resize(im2, im2, Size(80,120)); 
    resize(im3, im3, Size(80,120)); 
    resize(im5, im5, Size(80,120)); 


    blur(im1, im1, Size(3,3)); 
    blur(im2, im2, Size(3,3)); 
    blur(im3, im3, Size(3,3)); 
    blur(im5, im5, Size(3,3)); 


    Mat hi1 = h.getCon(im1); 
    Mat rec1 = h.getRec(hi1); 
    //FileStorage fs("test.yml", FileStorage::WRITE); 
    //fs << "hi" << hi; 


    Mat hi2 = h.getCon(im2); 
    Mat rec2 = h.getRec(hi2); 

    Mat hi3 = h.getCon(im3); 
    Mat rec3 = h.getRec(hi3); 

    Mat hi5 = h.getCon(im5); 
    Mat rec5 = h.getRec(hi5); 




    /*float ch = EMD(hi1, hi1, CV_DIST_L1); 
    float ch1 = EMD(hi1, hi2, CV_DIST_L1); 
    float ch2 = EMD(hi1, hi3, CV_DIST_L1); 
    float ch3 = EMD(hi1, hi5, CV_DIST_L1);*/ 

    float ch = h.getDist(hi1, hi1); 
    float ch1 = h.getDist(hi1, hi2); 
    float ch2 = h.getDist(hi1, hi3); 
    float ch3 = h.getDist(hi1, hi5); 

    /*double ch = comparehist(hi1, hi1, CV_COMP_CsigQR); 
    double ch1 = comparehist(hi1, hi2, CV_COMP_CsigQR); 
    double ch2 = comparehist(hi1, hi3, CV_COMP_CsigQR); 
    double ch3 = comparehist(hi1, hi5, CV_COMP_CsigQR);*/ 

    // imshow("rec1.jpg", rec1); imshow("rec2.jpg", rec2); imshow("rec3.jpg", rec3); imshow("rec5.jpg", rec5); 
     cout<<ch<<" "<<ch1<<" "<<ch2<<" "<<ch3<<endl; 



    waitKey(); 
return(0); 
} 
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你的问题到底是什么?这听起来像你的方法运作良好。 – Aurelius

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感谢您的编辑。不,它工作不正常。如果我使用完全不同的手势,但在类似的手势进行实时比较时失败,则该功能可用。 –

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所以我想知道一个很好的算法来比较方向直方图类型矩阵,就像我提到的我不能理解的论文中给出的FEMD –

回答

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对于我明白的是,EMD允许部分匹配这就是为什么你地图无法能够识别2个相似的手势(您2º手势相匹配为第一(该指数的子集和小手指有2个图像之间的距离0),至于如何实现FEMD我试图做到这一点

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我已经使用了类似的方法在此paper解释:

从第一图像,创建一个轮廓,并将它们保存为模板,然后计算轮廓每个点之间的差异与模板的重点。 您添加错误/模板,然后选择具有最小错误(或无)的模板

它是$ 1手势识别器的应用程序,但使用其他方式,如果您搜索youtube,您会发现它的工作视频。