[發明專利]一種基于光電感應的手勢識別裝置及方法

在審

• 申請號: 201710173734.3
• 申請日: 2017-03-22
• 公開（公告）號: CN106886286A
• 公開（公告）日: 2017-06-23
• 發明（設計）人: 黃昌正;周言明;陳曦
• 申請（專利權）人: 廣州幻境科技有限公司
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01
• 代理公司: 廣州市紅荔專利代理有限公司44214
• 代理人: 吝秀梅,李彥孚

1.一種基于光電感應的手勢識別裝置，包括手指機構與手背機構，所述手指機構可根據需要穿戴在拇指、食指、中指、無名指、小指中的一個或幾個上上，所述的手背機構穿戴在手背上，

所述的手背機構包括手背基座、以及設置在手背基座上的彈性松緊帶，所述的手背基座通過彈性松緊帶固定在手背上，

所述的手指機構包括光柵基座、光柵、光柵導管、光電傳感器、固定扣環、定位卡扣，

所述的光柵基座靠近指尖的一端通過固定扣環穿戴在手指背部上，所述的光柵基座靠近手背的一端與手背基座連接，所述光柵基座上設置有若干光柵導管，并且，所述的光柵導管間隔設置在手指關節兩側，所述的光柵基座靠近指尖一端上還設置有向上凸起的定位卡扣，所述光柵的一端與設置在手背基座上的固定彈簧連接，所述光柵的另一端穿過光柵導管并通過定位卡扣布設在光柵基座上，手指彎曲時，通過光柵導管限定光柵移動方向和保護光柵，

所述光柵基座上還設置有若干個用于測量光柵位移的光電傳感器，所述的光柵穿過光電傳感器的發送器與接收器之間，當手指彎曲或伸直時，手指帶動光柵移動，光柵從光電傳感器的發送器與接收器之間運動時，通過利用光柵上刻痕在運動過程中遮擋光電傳感器發送器發出的光，每個光柵刻度會使光電傳感器產生兩個正交的脈沖信號，并且定義手指由伸直狀態到彎曲狀態時，光柵的移動方向為正方向，脈沖數記為正數，手指由彎曲狀態到伸直狀態，光柵的移動方向為反方向，脈沖數記為負數，在光電傳感器的接收器形成可檢測的脈沖信號來實現運動信息的檢測，

所述的手背機構還包括設置在手背基座上的MCU處理單元、通訊模塊、電源模塊，所述的MCU處理單元分別與若干光電傳感器、通訊模塊、電源模塊連接，所述的MCU處理單元通過檢測若干光電傳感器的脈沖信號數量、脈沖信號產生的方向，根據手指關節彎曲最大角度與讀取的最大脈沖數量和脈沖產生的方向，從而得到每個手指關節的彎曲角度，并通過通訊模塊將識別的手勢傳輸至電腦終端。

2.根據權利要求1所述的一種基于光電感應的手勢識別裝置，其特征在于：所述的手背基座上還卡設有手背基座外殼。

3.根據權利要求1所述的一種基于光電感應的手勢識別裝置，其特征在于：所述的光柵采用高度透明的柔性塑料制成。

4.根據權利要求1所述的一種基于光電感應的手勢識別裝置，其特征在于：所述的光柵基座采用彈性材料制成。

5.根據權利要求1所述的一種基于光電感應的手勢識別裝置，其特征在于：所述的光柵兩端均設置有光柵安裝孔，通過光柵安裝孔分別與設置在光柵基座上的定位卡扣和手背基座上的彈簧固定連接。

6.根據權利要求1所述的一種基于光電感應的手勢識別方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)、設定手指伸直時的彎曲角度為θ₀，設此時光電傳感器為初始計數N₀，握緊拳頭時的彎曲角度為θ_max，設此時光電傳感器為最大計數N_max；

2)、光柵移動經過光電傳感器時，光柵的每條光刻度都會產生一個個脈沖信號，MCU處理單元通過檢測脈沖數cnt，從而得到手指的彎曲角度為

其中，k為校正系數。