[發明專利]一種手勢識別裝置、系統及手勢識別方法

有效

• 申請號: 201710560021.2
• 申請日: 2017-07-11
• 公開（公告）號: CN107272908B
• 公開（公告）日: 2021-01-22
• 發明（設計）人: 肖偉;王西穎;聶偉
• 申請（專利權）人: 北京奇藝世紀科技有限公司
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01;G06F3/0346
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王寶筠

本發明提供了一種手勢識別裝置、系統及手勢識別方法，通過每個手指模塊的六軸慣性傳感器獲取每個手指的六軸姿態數據，分別通過手掌模塊的第一九軸慣性傳感器和手臂模塊的第二九軸慣性傳感器獲取手掌的九軸姿態數據和手臂的九軸姿態數據，并將每個所述手指的六軸姿態數據、所述手掌的九軸姿態數據和所述手臂的九軸姿態數據發送到上位機。上位機對每個所述手指的六軸姿態數據和所述手掌的九軸姿態數據進行處理，得到每個手指與手掌的相對姿態數據，并對所述手掌的九軸姿態數據和所述手臂的九軸姿態數據進行處理，得到手掌的空間位置。本發明實現了6DOF跟蹤，提高了手勢識別率。

技術領域

本發明涉及動作識別領域，更具體的，涉及一種手勢識別裝置、系統及手勢識別方法。

背景技術

虛擬現實技術(英文全稱：Virtual Reality，英文簡稱：VR)是仿真技術的一個重要方向，是仿真技術與計算機圖形學人機接口技術、多媒體技術、傳感技術、網絡技術等多種技術的集合，是一門富有挑戰性的交叉技術前沿學科和研究領域。虛擬現實技術主要包括模擬環境、感知、自然技能和傳感設備等方面。模擬環境是由計算機生成的、實時動態的三維立體逼真圖像。感知是指理想的VR應該具有一切人所具有的感知。除計算機圖形技術所生成的視覺感知外，還有聽覺、觸覺、力覺、運動等感知，甚至還包括嗅覺和味覺等，也稱為多感知。自然技能是指人的頭部轉動，眼睛、手勢、或其他人體行為動作，由計算機來處理與參與者的動作相適應的數據，并對用戶的輸入作出實時響應，并分別反饋到用戶的五官。傳感設備是指三維交互設備。

現有的VR控制器形式各異，包括空鼠手柄、光學手勢識別控制器和手套控制器等，大多還處于發展階段，存在很多缺陷。例如，空鼠手柄一般難以實現6DOF(英文全稱：Sixdegrees of freedom)追蹤，且無法識別手勢；光學手勢識別控制器計算復雜度高，且功耗和成本也很高，容易受光照強度的干擾，在識別率上泛化能力有限；手套控制器目前一般采用各種壓力傳感器來檢測關節位移，難以實現6DOF追蹤。

綜上，目前的VR控制器手勢識別率低，用戶體驗差。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種手勢識別裝置、系統及手勢識別方法，能夠準確識別手勢和手掌的空間位置，實現6DOF跟蹤，提高了手勢識別率，改善了用戶體驗。

為了實現上述發明目的，本發明提供的具體技術方案如下：

一種手勢識別裝置，包括：手掌模塊、手臂模塊和一個或一個以上手指模塊；

每個所述手指模塊包括六軸慣性傳感器，每個所述六軸慣性傳感器用于獲取相應手指的六軸姿態數據；

所述手掌模塊包括第一九軸慣性傳感器，所述第一九軸慣性傳感器用于獲取手掌的九軸姿態數據，所述手掌模塊用于獲取每個所述手指的六軸姿態數據，并將每個所述手指的六軸姿態數據和所述手掌的九軸姿態數據發送到上位機，使所述上位機對每個所述手指的六軸姿態數據和所述手掌的九軸姿態數據進行處理得到每個手指與手掌的相對姿態數據；

所述手臂模塊包括第二九軸慣性傳感器和第二微控制單元，所述第二九軸慣性傳感器用于獲取手臂的九軸姿態數據，所述手臂模塊用于將所述手臂的九軸姿態數據發送到所述上位機，使所述上位機對所述手掌的九軸姿態數據和所述手臂的九軸姿態數據進行處理得到手掌的空間位置。

優選的，所述手掌模塊還包括第一微控制單元，所述第一微控制單元用于獲取每個所述手指的六軸姿態數據和所述手掌的九軸姿態數據，并將每個所述手指的六軸姿態數據和所述手掌的九軸姿態數據發送到上位機；

所述手臂模塊還包括第二微控制單元，所述第二微控制單元用于獲取所述手臂的九軸姿態數據，并將所述手臂的九軸姿態數據發送到所述上位機。

優選的，所述手掌模塊還包括第一藍牙傳輸單元，所述手臂模塊還包括第二藍牙傳輸單元；