(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111662379.9 (22)申请日 2021.12.3 0 (71)申请人 重庆特斯联智慧科技股份有限公司 地址 401329 重庆市九龙坡区兴谷路39号6 幢2-1号 (72)发明人 衡进　孙贇　姚郁巍　苏瑞　 (74)专利代理 机构 北京辰权知识产权代理有限 公司 11619 专利代理师 付婧 (51)Int.Cl. G06F 3/01(2006.01) G06K 9/62(2022.01) G06V 10/75(2022.01) (54)发明名称 一种基于手势分布模板动作识别的机器人 控制方法和系统 (57)摘要 本申请提出一种基于手势分布模板动作识 别的机器人控制方法和系统， 属于模式识别领 域， 系统包括： 创建各种手势分布模板以及每个 手势分布模板对应的机器人指令； 采集待识别对 象的人体外接长方体； 将待识别对象的人体外接 长方体分割为N ×M×P个小立方体； 计算出各种 手势分布模板对应的每个匹配概率； 取所述配匹 概率超过最低阈值且为最大值的作为最终匹配 结果； 执行对应手势分布模板的机器人指令。 系 统包括： 模板指令创建模块、 采集模块、 分割模 块、 计算模块、 匹配结果模块、 执行模块。 本申请 提高了动作识别的鲁棒性以及准确度， 并且计算 量小， 适应在线实时进行识别。 权利要求书3页 说明书8页 附图6页 CN 114489328 A 2022.05.13 CN 114489328 A 1.一种基于手势分布模板动作识别的机器人控制方法， 其特 征在于， 包括如下步骤： 根据应用需要， 创建各种手势分布模板以及每 个手势分布模板对应的机器人指令； 采集待识别对象的人体外 接长方体； 将所述待识别 对象的人体外接长方体分割为N ×M×P个小立方体， 其中N为所述人体外 接长方体长度， M为所述人体外 接长方体宽度， P为所述人体外 接长方体高度； 根据所述待识别对象的手势移动中所划过的对应小立方体， 计算出各种手势分布模板 对应的每 个匹配概 率； 取所述配匹概 率超过最低阈值且为 最大值的作为 最终匹配结果； 根据所述 最终匹配结果， 执 行对应手势分布模板的机器人指令 。 2.如权利要求1所述的基于手势分布模板动作识别的机器人控制方法， 其特征在于， 所 述根据应用需要， 创建各种手势分布模板以及每个手势分布模板对应的机器人指令： 包括 如下步骤： 根据所述应用需要， 定义各种手势以及对应 手势的含义； 采集针对各种手势的数据集， 建立各种手势分布模板； 根据所述对应 手势的含义， 建立各种手势分布模板与机器人指令的一 一对应关系。 3.如权利要求2所述的基于手势分布模板动作识别的机器人控制方法， 其特征在于， 所 述采集针对各种手势的数据集， 建立各种手势分布模板， 包括如下步骤： 采集数据集中待识别对象的人体外 接长方体； 将所述人体外接长方体分割为N ×M×P个小立方体， 其中N为所述人体外接长方体长 度， M为所述人体外 接长方体宽度， P为所述人体外 接长方体高度； 针对某一种手势， 当数据集中待识别对象从起始小立方体移动到终止小立方体时， 统 计每两个小立方体之间的概 率； 针对某一种手势， 所有其 他未涉及的小立方体， 其每两个小立方体之间的概 率为零； 得到所有N ×M×P个小立方体针对某一手势的对应概率矩阵， 所述概率矩阵即为某一 手势对应的手势分布模板； 进而得到所有手势对应的手势分布模板 。 4.如权利要求3所述的基于手势分布模板动作识别的机器人控制方法， 其特征在于， 所 述人体外 接长方体定义 为在人体动作过程中， 其肢体最外边界所围成的长方体。 5.如权利要求1所述的基于手势分布模板动作识别的机器人控制方法， 其特征在于， 所 述根据所述待识别对象的手势移动中所划过的对应小立方体， 计算出各种手势分布模板对 应的每个匹配概 率， 包括如下步骤： 记录所述手势 移动中所划过的起始小立方体和终止小立方体； 提取所述某一个手势分布模板对应起始小立方体和终止小立方体之间的每两个小立 方体之间的概 率； 将所有所述每两个小立方体之间的概率进行加和， 得到某一个手势分布模板对应的匹 配概率； 进而求出所有手势分布模板对应的匹配概 率。 6.如权利要求1所述的基于手势分布模板动作识别的机器人控制方法， 其特征在于， 所 述取所述配匹概 率超过最低阈值且为 最大值的作为 最终匹配结果， 包括如下步骤：权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114489328 A 2当所有配匹概率均小于最低阈值， 则最终匹配结果为该手势为无效手势， 机器人不响 应； 当存在一个 配匹概率大于等于所述 最低阈值时， 则所述匹配概 率为最终匹配结果； 当存在两个及两个以上匹配概率大于等于所述最低阈值 时， 则取所述两个及两个以上 匹配概率的最大值作为 最终匹配结果。 7.一种基于手势分布模板动作识别的机器人控制系统， 其特征在于， 模板指令创建模 块、 采集模块、 分割模块、 计算模块、 匹配结果模块、 执 行模块； 所述模板指令创建模块、 采集模块、 分割模块、 计算模块、 匹配结果模块、 执行模块依次 顺序相连接； 所述模板指令创建模块用于根据应用需要， 创建各种手势分布模板以及每个手势分布 模板对应的机器人指令； 所述采集模块用于采集待识别对象的人体外 接长方体； 所述分割模块用于将所述待识别对象的人体外接长方体分割为N ×M×P个小立方体， 其中N为所述人体外接长方体长度， M为所述人体外接长方体宽度， P为所述人体外接长方体 高度； 所述计算模块用于根据 所述待识别对象的手势移动中所划过的对应小立方体， 计算出 各种手势分布模板对应的每 个匹配概 率； 所述匹配结果模块用于取所述配匹概率超过最低阈值且为最大值的作为最终匹配结 果； 所述执行模块用于根据所述 最终匹配结果， 执 行对应手势分布模板的机器人指令 。 8.如权利要求7所述的基于手势分布模板动作识别的机器人控制系统， 其特征在于， 所 述模板指令创建模块， 包括： 手势定义单 元、 模板建立单 元、 对应关系建立单 元； 所述手势定义单 元、 模板建立单 元、 对应关系建立单 元依次顺序相连接； 所述手势定义单 元用于根据所述应用需要， 定义各种手势以及对应 手势的含义； 所述模板建立单 元用于采集针对各种手势的数据集， 建立各种手势分布模板； 所述对应关系建立单元用于根据所述对应手势的含义， 建立各种手势分布模板与机器 人指令的一 一对应关系。 9.如权利要求7所述的基于手势分布模板动作识别的机器人控制系统， 其特征在于， 所 述模板建立单元， 包括： 外接立方体建立单元、 外接立方体分割单元； 概率统计单元； 分布模 板建立单 元； 所述外接立方体建立单元、 外接立方体分割单元； 概率统计单元； 分布模板建立单元依 次顺序相连接； 所述外接立方体建立单 元用于采集数据集中待识别对象的人体外 接长方体； 所述外接立方体分割单元用于将所述人体外接长方体分割为N ×M×P个小立方体， 其 中N为所述人体外接长方体长度， M为所述人体外接长方体宽度， P为所述人体外接长方体高 度； 所述概率统计单元用于针对某一种手势， 当数据集中待识别对象从起始小立方体移动 到终止小立方体时， 统计每两个小立方体之 间的概率； 针对某一种手势， 所有其他未涉及的 小立方体， 其每两个小立方体之间的概 率为零；权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114489328 A 3