第2期 董旭德，等：基于质心分水岭算法的静态手势分割算法模型 ·353· 分割现象；2)传统方法没有考虑将手臂和手掌部 proach in natural interface development[J].International 分进行高效地分割，以减少冗余信息。为了解决 journal of scientific engineering research,2012,3(5): 这个难题，本文提出了针对有大量类肤色背景的 208-215. 静态手势分割算法模型。其设计并集成了ICWA [6]王先军，白国振，杨勇明.复杂背景下BP神经网络的手 算法、PCA降维与凸性检测融合算法。该模型首 势识别方法[J].计算机应用与软件，2013,30(3)： 先由ICWA算法进行肤色区域与类肤色区域的区 247-249 分，保留肤色区域，然后由PCA降维与凸性检测 WANG Xianjun,BAI Guozheng,YANG Yongming.Hand 相结合的算法求得手臂分割线，排除手臂冗余区 gesture recognition based on BP neural network in com- 域。最后，经过大量实验验证了该算法模型的准 plex background[J].Computer applications and software, 确性、有效性和实用性。其精确、高效的手掌部 2013.30(3):247-249 分图像的分割与提取为后续静态手势的快速、智 [7]PATEL DG.Point pattern matching algorithm for recogni- 能识别打下了坚实基础。 tion of 36 ASL gestures[J].International journal of science 未来的研究重点是探索一种特征描述算子来 and modern engineering,2013,7(1):24-28. [8]LEE J Y,RHEE G W,DONG W S.Hand gesture-based 描述、记录动态手势的轨迹，特别是三维深度信 tangible interactions for manipulating virtual objects in a 息。此外，需要深人研究并设计出满足实用要求 mixed reality environment[J].International journal of ad- 的深度学习网络来高效、智能地识别有缺陷的静 vanced manufacturing technology,2010,51(9/10/11/12): 态手势分割图片和使用动态的手势轨迹特征进行 1069-1082 学习。 [9]ZENG Jianchao,WANG Yue,TURNER R,et al.Vision- 参考文献： based finger tracking of breast palpation for improving breast self-examination[Cl//Proceedings of 18th Annual In- [1]易靖国，程江华，库锡树.视觉手势识别综述).计算机 ternational Conference of the IEEE Engineering in Medi- 科学，2016.43S1):103-108. cine and Biology Society.Bridging Disciplines for Bio- YI Jingguo,CHENG Jianghua,KU Xishu.Review of ges- medicine.Amsterdam.Netherlands:IEEE,1996:148-149. tures recognition based on vision[J].Computer science, [10]DAVIS J,SHAH M.Visual gesture recognition[J].IEE 2016,43(S1):103-108. proceedings-vision,image and signal processing,1994, [2]曹昕燕，赵继印，李敏.基于肤色和运动检测技术的单目 141(2):101-106. 视觉手势分割[】.湖南大学学报（自然科学版），2011， [11]DORFMULLER-ULHAAS K,SCHMALSTIEG D.Fin- 38(1):78-83 ger tracking for interaction in augmented environments[Cl/ CAO Xinyan,ZHAO Jiyin,LI Min.Monocular vision ges- Proceedings.IEEE and ACM International Symposium on ture segmentation based on skin color and motion detec- Augmented Reality.New York,NY,USA:IEEE,2001: tion[J].Journal of Hunan university (natural sciences), 55-64. 2011,38(1):78-83 [12]张国家，左敦稳，黎向锋，等.基于圆形梯度的手势分割 [3]张国亮，王展妮，王田.应用计算机视觉的动态手势识别 算法的设计与实现).机械设计与制造工程，2013， 综述].华侨大学学报（自然科学版），2014,35(6)： 42(9:1-6 653-658. ZHANG Guojia,ZUO Dunwen,LI Xiangfeng,et al. ZHANG Guoliang,WANG Zhanni,WANG Tian.Survey Design and development of a new gesture segmentation on dynamic hand gesture recognition with computer vis- algorithm based on circular gradient[J].Machine design ion[J].Journal of Huaqiao university (natural science), and manufacturing engineering,2013,42(9):1-6 2014,35(6):653-658. [13]杨磊，隋云衡，姚立虎.结合肤色分割与手形匹配算法 [4]WU Ying,HUANG T S.Vision-based gesture recognition: 的静态手势检测.信息通信，2013(4)：4-6. a review[Cl//International Gesture Workshop on Gesture- YANG Lei,SUI Yunheng,YAO Lihu.The static gesture Based Communication in Human-Computer Interaction. detection with combining skin color segmentation and Berlin,Heidelberg,Germany:Springer-Verlag,1999: hand-shape matching algorithm[J].Information and com- 103-115 munication,2013(4):4-6. [5]TARA R Y,PAULUS T,SANTOSA I,et al.Hand seg- [14]张羽，徐端全.OpenCV分水岭算法的改进及其在细胞 mentation from depth image using anthropometric ap- 分割中的应用円.计算机应用，2012.32(S1):134-136分割现象；2) 传统方法没有考虑将手臂和手掌部 分进行高效地分割，以减少冗余信息。为了解决 这个难题，本文提出了针对有大量类肤色背景的 静态手势分割算法模型。其设计并集成了 ICWA 算法、PCA 降维与凸性检测融合算法。该模型首 先由 ICWA 算法进行肤色区域与类肤色区域的区 分，保留肤色区域，然后由 PCA 降维与凸性检测 相结合的算法求得手臂分割线，排除手臂冗余区 域。最后，经过大量实验验证了该算法模型的准 确性、有效性和实用性。其精确、高效的手掌部 分图像的分割与提取为后续静态手势的快速、智 能识别打下了坚实基础。 未来的研究重点是探索一种特征描述算子来 描述、记录动态手势的轨迹，特别是三维深度信 息。此外，需要深入研究并设计出满足实用要求 的深度学习网络来高效、智能地识别有缺陷的静 态手势分割图片和使用动态的手势轨迹特征进行 学习。 参考文献： 易靖国, 程江华, 库锡树. 视觉手势识别综述[J]. 计算机 科学, 2016, 43(S1): 103–108. YI Jingguo, CHENG Jianghua, KU Xishu. Review of ges￾tures recognition based on vision[J]. Computer science, 2016, 43(S1): 103–108. [1] 曹昕燕, 赵继印, 李敏. 基于肤色和运动检测技术的单目 视觉手势分割[J]. 湖南大学学报 (自然科学版), 2011, 38(1): 78–83. CAO Xinyan, ZHAO Jiyin, LI Min. Monocular vision ges￾ture segmentation based on skin color and motion detec￾tion[J]. Journal of Hunan university (natural sciences), 2011, 38(1): 78–83. [2] 张国亮, 王展妮, 王田. 应用计算机视觉的动态手势识别 综述[J]. 华侨大学学报 (自然科学版), 2014, 35(6): 653–658. ZHANG Guoliang, WANG Zhanni, WANG Tian. Survey on dynamic hand gesture recognition with computer vis￾ion[J]. Journal of Huaqiao university (natural science), 2014, 35(6): 653–658. [3] WU Ying, HUANG T S. Vision-based gesture recognition: a review[C]//International Gesture Workshop on Gesture￾Based Communication in Human-Computer Interaction. Berlin, Heidelberg, Germany: Springer-Verlag, 1999: 103–115. [4] TARA R Y, PAULUS T, SANTOSA I, et al. Hand seg￾mentation from depth image using anthropometric ap- [5] proach in natural interface development[J]. International journal of scientific & engineering research, 2012, 3(5): 208–215. 王先军, 白国振, 杨勇明. 复杂背景下 BP 神经网络的手 势识别方法[J]. 计算机应用与软件, 2013, 30(3): 247–249. WANG Xianjun, BAI Guozheng, YANG Yongming. Hand gesture recognition based on BP neural network in com￾plex background[J]. Computer applications and software, 2013, 30(3): 247–249. [6] PATEL D G. Point pattern matching algorithm for recogni￾tion of 36 ASL gestures[J]. International journal of science and modern engineering, 2013, 7(1): 24–28. [7] LEE J Y, RHEE G W, DONG W S. Hand gesture-based tangible interactions for manipulating virtual objects in a mixed reality environment[J]. International journal of ad￾vanced manufacturing technology, 2010, 51(9/10/11/12): 1069–1082. [8] ZENG Jianchao, WANG Yue, TURNER R, et al. Vision￾based finger tracking of breast palpation for improving breast self-examination[C]//Proceedings of 18th Annual In￾ternational Conference of the IEEE Engineering in Medi￾cine and Biology Society. Bridging Disciplines for Bio￾medicine. Amsterdam, Netherlands: IEEE, 1996: 148–149. [9] DAVIS J, SHAH M. Visual gesture recognition[J]. IEE proceedings-vision, image and signal processing, 1994, 141(2): 101–106. [10] DORFMULLER-ULHAAS K, SCHMALSTIEG D. Fin￾ger tracking for interaction in augmented environments[C]// Proceedings. IEEE and ACM International Symposium on Augmented Reality. New York, NY, USA: IEEE, 2001: 55–64. [11] 张国家, 左敦稳, 黎向锋, 等. 基于圆形梯度的手势分割 算法的设计与实现[J]. 机械设计与制造工程, 2013, 42(9): 1–6. ZHANG Guojia, ZUO Dunwen, LI Xiangfeng, et al. Design and development of a new gesture segmentation algorithm based on circular gradient[J]. Machine design and manufacturing engineering, 2013, 42(9): 1–6. [12] 杨磊, 隋云衡, 姚立虎. 结合肤色分割与手形匹配算法 的静态手势检测[J]. 信息通信, 2013(4): 4–6. YANG Lei, SUI Yunheng, YAO Lihu. The static gesture detection with combining skin color segmentation and hand-shape matching algorithm[J]. Information and com￾munication, 2013(4): 4–6. [13] 张羽, 徐端全. OpenCV 分水岭算法的改进及其在细胞 分割中的应用[J]. 计算机应用, 2012, 32(S1): 134–136. [14] 第 2 期 董旭德，等：基于质心分水岭算法的静态手势分割算法模型 ·353·