[發明專利]一種非接觸式的手勢識別方法和系統

有效

• 申請號: 201611003899.8
• 申請日: 2016-11-15
• 公開（公告）號: CN106774825B
• 公開（公告）日: 2019-07-09
• 發明（設計）人: 金海焱;廖丹;陸川;楊樂輝
• 申請（專利權）人: 康佳集團股份有限公司
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01
• 代理公司: 深圳市君勝知識產權代理事務所(普通合伙) 44268
• 代理人: 王永文;劉文求

1.一種非接觸式的手勢識別系統，其特征在于，所述系統包括：

信號發射接收模塊，用于向被檢測物發射無線信號并接收回波信號，還將所述無線信號和接收的回波信號輸出給注入鎖相正交接收模塊；

注入鎖相正交接收模塊，用于對所述無線信號的相位進行鎖定，對所述回波信號和鎖相后的無線信號進行正交解調，輸出同相支路解調得到的第一基帶信號以及正交支路解調得到的第二基帶信號給手勢識別模塊；

所述注入鎖相正交接收模塊包括：注入鎖相振蕩器，用于鎖定所述無線信號的頻率和相位，并輸出給正交混頻器；

兩級級聯的低噪放，用于將對所述回波信號進行放大，并輸出給功分器；

功分器，用于將所述低噪放輸出的回波放大信號分為等幅等相的兩路信號，并分別輸出給正交混頻器；

正交混頻器，用于對注入鎖相振蕩器鎖定的無線信號進行移相，產生相互正交的第一鎖定信號和第二鎖定信號；將第一鎖定信號與功分器輸出的一路信號進行混頻，將第二鎖定信號與功分器輸出的另一路信號進行混頻；得到頻率為無線信號的頻率與回波信號的頻率之和的高頻信號、頻率為無線信號的頻率與回波信號的頻率之差的低頻信號；將所述高頻信號和低頻信號輸出給低通濾波單元；

低通濾波單元，用于將所述高頻信號濾除，得到第一基帶信號和第二基帶信號；

手勢識別模塊，用于根據所述第一基帶信號以及第二基帶信號的信號幅度變化來判斷所述被檢測物的移動方向。

2.根據權利要求1所述的非接觸式的手勢識別系統，其特征在于，所述信號發射接收模塊包括：

接收天線，用于捕捉外部的無線通信信號，將捕捉的無線通信信號輸出給分支線耦合器；

發射天線，用于向被檢測物發射所述無線通信信號并接收帶有被檢測物的多普勒信息的回波信號，將所述回波信號輸出給分支線耦合器；

分支線耦合器，用于將所述無線通信信號輸出給發射天線和注入鎖相正交接收模塊；將發射天線接收到的帶有被檢測物的多普勒信息的回波信號輸出給注入鎖相正交接收模塊。

3.根據權利要求2所述的非接觸式的手勢識別系統，其特征在于，所述接收天線與發射天線正交。

4.根據權利要求1所述的非接觸式的手勢識別系統，其特征在于，所述注入鎖相正交接收模塊還包括延時單元，用于對所述回波信號進行延時，使延時后的回波信號與經過了注入鎖相振蕩器的無線信號在時間上保持一致，將延時后的回波信號輸出給所述低噪放。

5.一種非接觸式的手勢識別方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

A、信號發射接收模塊向被檢測物發射無線信號并接收回波信號；

B、注入鎖相正交接收模塊對所述無線信號的相位進行鎖定，對所述回波信號和鎖相后的無線信號進行正交解調，輸出同相支路解調得到的第一基帶信號以及正交支路解調得到的第二基帶信號；

所述步驟B具體包括如下步驟：

B1、注入鎖相振蕩器鎖定所述無線信號的頻率和相位，并輸出給正交混頻器；兩級級聯的低噪放將對所述回波信號進行放大，并輸出給功分器；

B2、功分器將所述低噪放輸出的回波放大信號分為等幅等相的兩路信號，并分別輸出給正交混頻器；

B3、正交混頻器對注入鎖相振蕩器鎖定的無線信號進行移相，產生相互正交的第一鎖定信號和第二鎖定信號；將第一鎖定信號與功分器輸出的一路信號進行混頻，將第二鎖定信號與功分器輸出的另一路信號進行混頻；得到頻率為無線信號的頻率與回波信號的頻率之和的高頻信號、頻率為無線信號的頻率與回波信號的頻率之差的低頻信號；將所述高頻信號和低頻信號輸出給低通濾波單元；

B4、低通濾波單元將所述高頻信號濾除，得到第一基帶信號和第二基帶信號；

C、手勢識別模塊根據所述第一基帶信號以及第二基帶信號的信號幅度變化來判斷所述被檢測物的移動方向。