車載智能手勢識別系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及汽車領域，具體地，涉及一種車載智能手勢識別系統。
【背景技術】
[0002]汽車有如下定義:由動力驅動，具有4個或4個以上車輪的非軌道承載的車輛，主要用于:載運人員和或貨物；牽引載運人員或貨物的車輛；特殊用途。1879年，德國工程師卡爾.本茨，首次試驗成功一臺二沖程試驗性發動機。1883年10月，他創立了“本茨公司和萊茵煤氣發動機廠”，1885年，他在曼海姆制成了第一輛本茨專利機動車，該車為三輪汽車，采用一臺二沖程單缸0.9馬力的汽油機，此車具備了現代汽車的一些基本特點，如火花點火、水冷循環、鋼管車架、鋼板彈簧懸架、后輪驅動前輪轉向和制動手把等。1886年的I月29日，德國工程師卡爾.本茨為其機動車申請了專利。同年11月，卡爾.本茨的三輪機動車獲得了德意志專利權。這就是公認的世界上第一輛現代汽車。由于上述原因，人們一般都把1886年作為汽車元年，也有些學者把卡爾?本茨制成第一輛三輪汽車之年即1885年，視為汽車誕生年。1885年是汽車發明取得決定性突破的一年。當時和戴姆勒在同一工廠的本茨，也在研究汽車。他在1885年幾乎與戴姆勒同時制成了汽油發動機，裝在汽車上，以每小時12公里的速度行駛，獲得成功。這一年，英國的巴特勒也發明了裝有汽油發動機的汽車。此外，意大利的貝爾納也發明了汽車，俄國的普奇洛夫和伏洛波夫兩人發明了裝有內燃機的汽車。以前中國沒有汽車制造業。中國土地上第一輛汽車是1903年輸入的美國產奧斯莫比爾牌小汽車，領得第一號汽車行駛牌證，其所有者為上海富翁。自1953年7月第一汽車制造廠動工興建，1956年7月投產，1957年7月13日我國生產出第一輛載貨的解放牌汽車，又于1958年5月，我國第一汽車制造廠自行研制設計生產了第一輛與當時政治風云起伏顛簸、榮辱與共的紅旗牌乘用車，被譽為“東方神韻”。幾十年來，我國汽車工業得到了快速的發展。特別是改革開放以來，汽車生產采用了各種高科技及人性化的安全及便利設施，汲國外汽車科研之精華。不僅秉乘了傳統的堅固造型，更具時尚汽車的柔媚風貌，線條流暢，駕乘舒適的“座駕”新寵不斷誕生。2001年底，中國正式加入了世貿組織，以此為契機，中國汽車產業迎來了一個新的高速發展時期。2009年，中國汽車產銷分別為1379.10萬輛和1364.48萬輛，一舉超越美國，稱為世界第一汽車產銷大國。2012年中國汽車全年產銷分別為1927.18萬輛和1930.64萬輛，連續四年蟬聯世界第一。進經過十年高速發展之后，中國自主品牌乘用車技術得到了長足的發展。2013年上半年先后上市的一汽紅旗、北汽紳寶、長安睿騁、吉利帝豪、比亞迪思銳及此前已經先后上市的上汽榮威、廣汽傳祺等為代表的自主品牌高端乘用車向合資品牌發起集團式沖鋒，將逐步改寫自主品牌乘用車只能在中低端搶占市場的現狀。現代汽車種類繁多，人們在駕駛汽車行駛過程中，需要對車輛進行操作，而雙手又不能離開方向盤，造成諸多不便。
【發明內容】
[0003]本發明所要解決的技術問題是提供一種車載智能手勢識別系統，該系統能夠自動對車內人員的手勢命令進行識別，方便對其進行操作，減少了駕駛人員雙手離開方向盤的時間，更加安全和可靠，能夠根據駕駛員手指動作的得到相應的指令，方便操作，不影響駕駛的安全性。
[0004]本發明解決上述問題所采用的技術方案是:車載智能手勢識別系統，包括以下步驟:
[0005](I)在手勢識別框架中，手勢模型是一個最基本的部分，根據不同的應用背景，于勢識別采用的模型會有不同，而對于不同的手勢模型，采用的手勢檢測與跟蹤算法、特征提取、識別技術也會有差別，手勢建模主要分為基于表觀的手勢模型與基于三維的手勢模型，基于表觀的手勢建模是一種二維建模，從二維平面觀察得到的平面圖像信息描述于的特征，基于表觀的手勢模型主要包括基于顏色的模型與基于輪廓的模型兩種，基于顏色的手勢模型是把手勢圖像看作像素顏色的集合，通過提取手部的顏色的特征來描述手勢，基于顏色的手勢模型的常用特征是顏色直方圖，基于輪廓的手勢模型是把手看作一個輪廓，通過提取手部圖像中手的輪廓的幾何特征來描述手勢；
[0006](2)手勢檢測與跟蹤是手勢識別處理流程中最前端的處理部分，它處理從攝像頭獲取到手勢圖像或序列，從中檢測和分割手勢對象，如果是動態手勢識別，還要對手進行跟蹤，基于運動信息的方法是假設在視頻中只有手是運動物體，其中一種方法是背景減法，它要求背景靜止不變，把視頻中的每幀與背景相減，背景相同的部分變為零，不同的部分就認為是運動的物體，即手，另一種方法是差幀法，通過當前幀與前一幀或前若干幀相減，檢測出兩幀之間的差異來確定手部運動的起始區域，但是一般相鄰幀之間的手勢運動幅度不大，差幀法只能檢測出運動的輪廓，要以比較低的幀采樣率或者隔若干幀做減法才能正確檢測與分割運動的手部；
[0007](3)手勢特征的提取是與手勢模型密切相關的，不同的手勢模型會有不同有于勢特征，靜態手勢識別和動態于勢識別的特征也不同，靜態手勢的特征只是描述的手的靜態信息，輪廓、面積，動態手勢特征是連續的靜態特征序列；靜態手勢識別的方法有很多，于規則的方法、模板匹配的方法、基于機器學習的方法，動態手勢是具有時間和空間變化，手勢特征量化編碼之后成為時間上的符號序列；
[0008](4)基于采樣的膚色模型參數初始化方法，通過對采集于部圖像樣本，自動初始化手部膚色模型、手部面積和臉部面積參數，在手勢跟蹤描述了基于質心估計手臉遮擋下的手勢跟蹤方法，在手勢特征提取部分，使用基于輪廓的手指特征提取方法，并且提取運動向量作為動態手勢特征，最后是手勢識別部分，靜態手勢識別采用了基于正交攝像頭協作的手勢識別策略，動態手勢識別則使用一種結合兩套獨立的隱馬爾可夫模型的方法；
[0009](5)輸入是兩個攝像頭的手勢視頻，輸出是識別出的手勢位置和手勢命令，其中的手勢位置是用于轉化為系統光標位置，手勢動作映射為應用軟件的鍵盤快捷鍵，通過把手勢輸入轉化為系統的標準設備的輸入，系統使用兩個普通的攝像頭，攝像頭的視頻質量越好噪聲越少，處理就會變得越精確，系統使用了兩個攝像頭，其中一個安裝在前方屏幕上方，從前方觀察手勢動作，另一個安裝在底部，從下方觀察手勢動作，底部攝像頭可以根據具體環境條件，選擇安裝在頂部，用戶站立在屏幕前方，正對前置攝像頭與底置攝像頭，與前置攝像頭距離大約0.2米，底部攝像頭位置調整為用戶的手伸出時的位置的下方。
[0010]綜上，本發明的有益效果是:該系統能夠自動對車內人員的手勢命令進行識別，方便對其進行操作，減少了駕駛人員雙手離開方向盤的時間，更加安全和可靠，能夠根據駕駛員手指動作的得到相應的指令，方便操作，不影響駕駛的安全性。
【具體實施方式】
[0011]下面結合實施例，對本發明作進一步地的詳細說明，但本發明的實施方式不限于此。
[0012]實施例:
[0013]車載智能手勢識別系統，包括以下步驟:
[0014](I)在手勢識別框架中，手勢模型是一個最基本的部分，根據不同的應用背景，于勢識別采用的模型會有不同，而對于不同的手勢模型，采用的手勢檢測與跟蹤算法、特