[發明專利]一種基于體感交互設備的手勢識別控制器

在審

• 申請號: 201710752815.9
• 申請日: 2017-08-28
• 公開（公告）號: CN107688390A
• 公開（公告）日: 2018-02-13
• 發明（設計）人: 費騰;朱正;安方軍;劉子煜;鄭斯元;康雨豪;陳慧瑕;戴曉瑜
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01;G06F3/0481
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙)42222
• 代理人: 魯力

1.一種基于體感交互設備的手勢識別控制器，其特征在于，包括：

體感交互端：包括手勢和體感交互設備，體感交互設備作為體感交互端的核心，連接到微型計算機，用于捕獲手勢信息，并將捕獲的手勢信息傳遞到微型計算機；

微型計算機：解析手勢信息，匹配手勢與可被被控制端識別的指令數據，將相應指令上傳到物聯網平臺，被控制端從物聯網平臺獲得指令，并執行指令；

手勢為裸手輸入手勢，手勢位于體感控制器可視區域。

2.根據權利要求1所述的一種基于體感交互設備的手勢識別控制器，其特征在于：手勢需位于體感交互設備的可視區域。

3.根據權利要求1所述的一種基于體感交互設備的手勢識別控制器，其特征在于：所述體感交互設備通過雙紅外攝像頭捕捉手勢，通過對基于設備建立笛卡爾空間坐標系的算法建模，獲得手部的位置及其特征點相對位置、角度，特征向量和微小運動，同時可以探測到類似手指的實體，具體包括：

步驟1，在兩個紅外攝像頭上，以兩個攝像頭中點為原點，水平平行于兩個攝像頭的方向為x軸，水平垂直于兩個攝像頭的方向為z軸，垂直方向為y軸，構建一個三維空間，即一個笛卡爾空間坐標系，

步驟2，在空間坐標中，利用雙紅外成像的原理重建出手的三維空間運動信息，

步驟3，檢測并跟蹤手、手指和類似手指的工具，實時獲取他們的位置、方向，采集的基本單位是幀，獲取手腕位置以及，每只手和手指的手掌坐標、手掌法向向量、手方向向量、手指長度、手指方向、指尖坐標，

步驟4，對檢測到手部信息到手靜止時間段中，每一幀的同類數據的變化進行計算，得到手部的運動信息。

4.根據權利要求1所述的一種基于體感交互設備的手勢識別控制器，其特征在于：體感交互設備與微型計算機相連，將獲取手部信息直接輸入計算機；計算機通過已編好的程序對輸入手部信息進行判讀，從而輸出相應的指令到物聯網平臺。

5.根據權利要求1所述的一種基于體感交互設備的手勢識別控制器，其特征在于：微型計算機通過對權利要求3所述手部的位置及其特征點相對位置、角度，特征向量和微小運動，和類似手指實體的一個或者多個判斷條件與已定義手勢進行匹配，若作為判斷條件的當前手勢狀態的數值與已定義手勢的數值之差小于閾值則匹配成功，輸出指令，若與所有的已定義手勢無法匹配，則無法識別當前手勢；除已定義手勢外，還可以自主添加定義可識別手勢，在添加手勢的系統狀態下，計算機分析多次重復手勢的識別信息，總結特征點、特征關系和運動狀態的數據特征，從而記錄該手勢狀態，并通過人為定義，指定其輸出指令；自主添加的可識別手勢，通過權利要求3識別，與自主添加定義可識別手勢的動作進行匹配。

6.根據權利要求1所述的一種基于體感交互設備的手勢識別控制器，其特征在于：控制指令從微型計算機上傳到物聯網平臺，被控制端接收物聯網平臺的指令，實現相關操作。

7.根據權利要求1所述的一種基于體感交互設備的手勢識別控制器，其特征在于：被控制端理論上可以是任何一種可被操控的機器，機器獲得物聯網平臺上的指令，執行對應操作。