[發明專利]一種用于搖桿式娃娃機的單目手勢控制后裝系統、控制方法及改造方法

在審

• 申請號: 202010882934.8
• 申請日: 2020-08-28
• 公開（公告）號: CN112069960A
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發明（設計）人: 杜國銘;于美國;馮大志
• 申請（專利權）人: 哈爾濱拓博科技有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/20;G06F3/01;G07F17/32
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提出一種用于搖桿式娃娃機的單目手勢控制后裝系統、控制方法及改造方法，所述系統包括圖像采集模塊、檢測模塊、轉換模塊和電平驅動模塊；所述圖像采集模塊通過單目RGB攝像頭采集圖像，并進行圖像預處理；所述檢測模塊通過圖像采集模塊輸入圖像，使用檢測模型，計算出圖像手勢類型和坐標；所述轉換模塊用于將手勢類型轉換成相應的指令，輸出前、后、左、右、停止和抓取指令；所述電平驅動模塊通過輸入的指令模擬機械搖桿向娃娃機主板發送高低電平信號。本發明所述系統基于單目RGB攝像頭進行開發，成本低，計算量少，不依賴搖桿娃娃機主板通信協議限制，能夠解決通信協議問題，具有廣闊的應用前景。

技術領域

本發明屬于手勢控制技術領域，特別是涉及一種用于搖桿式娃娃機的單目手勢控制后裝系統、控制方法及改造方法。

背景技術

搖桿式娃娃機在現有市場上普及率較高，號稱新一代“街機”，同時搖桿式娃娃機趨于飽和，在這種情況下新玩法、新產品的推出極為重要。

目前娃娃機廠商為了解決上述問題，推出了手勢控制娃娃機，利用空間手勢控制娃娃機天車進行運動。采用的技術是基于深度攝像頭進行手勢識別。基于深度攝像頭開發的手勢識別模塊有如下問題：第一，計算量偏大，部分深度攝像頭幀率偏低，用戶體驗感欠佳；第二，計算模塊需要使用高端的嵌入式板進行計算，高端嵌入式板價格較高，整體手勢識別模塊成本高；第三，手勢控制模塊與娃娃機主板通常通過非標準協議進行通信，因此需要整機定制化開發，手勢模塊無法批量生產；第四，手勢控制娃娃機與搖桿式娃娃機產生競爭關系，搶占搖桿式娃娃機市場份額，并且手勢控制娃娃機整機與搖桿式娃娃機整機價格差距過大；由于上述缺點基于深度攝像頭開發的手勢控制娃娃機產品在市場上難以推廣。

發明內容

本發明目的是為了解決現有的技術問題，提出了一種用于搖桿式娃娃機的單目手勢控制后裝系統、控制方法及改造方法。

本發明是通過以下技術方案實現的，本發明提出一種用于搖桿式娃娃機的單目手勢控制后裝系統，所述系統包括圖像采集模塊、檢測模塊、轉換模塊和電平驅動模塊；所述圖像采集模塊通過單目RGB攝像頭采集圖像，并進行圖像預處理；所述檢測模塊通過圖像采集模塊輸入圖像，使用檢測模型，計算出圖像手勢類型和坐標；所述轉換模塊用于將手勢類型轉換成相應的指令，輸出前、后、左、右、停止和抓取指令；所述電平驅動模塊通過輸入的指令模擬機械搖桿向娃娃機主板發送高低電平信號。

本發明還提出一種用于搖桿式娃娃機的單目手勢控制后裝系統的控制方法，搖桿式娃娃機整機上電后單目手勢控制后裝系統與娃娃機主機相互獨立運行，當主機接收到系統輸出的電平信號時，天車執行相應命令，具體步驟為：

步驟1、上電后，單目手勢控制后裝系統開機運行，娃娃機主機開機運行；

步驟2、單目手勢控制后裝系統通過圖像采集模塊采集圖像，并進行圖像預處理；

步驟3、檢測模塊計算手勢類型，輸出檢測結果；

步驟4、如檢測模塊未檢測到手勢，調節攝像頭亮度；

步驟5、迭代執行步驟3及步驟4直至成功檢測到手勢；

步驟6、判斷攝像頭亮度調節次數是否達到預設次數，如未達到則進行攝像頭亮度調節；

步驟7、轉換模塊獲取手勢類型和坐標，將檢測到的手勢類型轉換成6種指令：前、后、左、右、停止、抓取；

步驟8、所述電平驅動模塊收到指令后，模擬娃娃機機械搖桿向娃娃機主機發送指令對應的高低電平信號；

步驟9、娃娃機主機收到電平信號后，判斷用戶是否投幣；如已投幣，天車執行相應的電平信號，否則天車無響應。

進一步地，所述圖像采集模塊包括圖像獲取單元和亮度調節單元，所述圖像獲取單元輸出檢測模塊需要的圖像，所述亮度調節單元根據圖像自動設置攝像頭亮度；