CN104182049A - 非接触式红外线二维手势动作检测与识别装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种非接触式红外线二维手势动作检测与识别装置及方法，所述装置包括多个红外发射接收检测模块、一个数据处理器以及电源，所述多个红外发射接收检测模块用于对人的多种手势动作进行识别，并分别与数据处理器连接；所述每个红外发射接收检测模块包括红外发射电路单元、红外接收电路单元、三极管驱动电路单元、运放放大电路单元以及红外调制解调电路单元；所述方法能够识别分布在二维平面中的多种手势动作；当识别手势动作过程中出现误触发情况时，仍然可正确识别。本发明装置及方法不仅具有非接触、卫生和使用方便等特点，而且还不容易受黑暗环境和复杂背景的影响，在实际产品应用中具备推广价值。
Description
技术领域
本发明涉及一种手势动作检测与识别装置及方法，尤其是非接触式红外线二维手势动作检测与识别装置及方法，属于手势识别领域。
背景技术
目前的手势控制主要有接触式和非接触式手势识别。接触式手势识别控制主要是以智能手机和平板电脑为代表的电容式触摸屏，但人的手必须和触摸屏接触才能被识别从而进行控制；而非接触式手势识别主要是以摄像头作为传感器对手势跟踪的图像处理识别，目前已经有很多相关的专利技术，在实际产品中也已经有应用，如三星Galaxy S4和S5等，均带有手势操作功能，然而黑暗的环境和复杂的背景等都会导致手势的难以识别，同时图像数据的采集、分析和处理需要强大的处理器和高功耗。
非接触式手势识别还可以通过红外线检测来实现，如申请号为201310572571.8的发明专利申请公开了一种非接触手势控制系统，则是通过超声波等传感器测距，检测手距离传感器的远近，也就是检测识别手与传感器之间距离的远近变化，从而得到控制信号对控制对象进行控制；申请号为201210355259.9的发明专利申请公开了一种红外手势调光系统及其逻辑和模拟控制方法，是根据逻辑量信号(手停放引起反射红外信号)持续时间的长短定义不同的手势，从而进行控制操作；申请号为200710172785.0的发明专利申请和专利号为200720066141.9的实用新型专利公开了一种非接触红外控制装置，里面提到了三种实施例：第一种是检测信号的有无和增减输出控制信号，当手停留时间小于某个值是一种情况控制信号，时间大于某个值是另一种情况控制信号；第二种是根据手势动作经过两个传感器先后顺序输出控制信号，两个传感器是排成一行，只能检测一个维度的手势动作；第三种是第一种和第二种实施例的组合，在同一时间也只能检测一个维度的手势动作。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述现有技术的缺陷，提供一种非接触式红外线二维手势动作检测与识别装置，该装置可以实现了对二维平面中的手势动作进行非接触式红外线检测及识别，可以应用于各种需要人的手控制的电子设备的操作控制。
本发明的另一目的在于提供一种上述装置的非接触式红外线二维手势动作检测与识别方法。
本发明的目的可以通过采取如下技术方案达到：
非接触式红外线二维手势动作检测与识别装置，包括多个红外发射接收检测模块、一个数据处理器以及电源，所述多个红外发射接收检测模块用于对人的多种手势动作进行识别，并分别与数据处理器连接，所述电源用于为数据处理器供电；
所述每个红外发射接收检测模块包括红外发射电路单元、红外接收电路单元、三极管驱动电路单元、运放放大电路单元以及红外调制解调电路单元，所述红外调制解调电路单元包括红外调制单元、红外解调单元以及逻辑电平输出单元；所述红外调制单元、三极管驱动电路单元和红外发射电路单元依次连接，所述红外接收单元、运放放大电路和红外解调单元依次连接，所述逻辑电平输出单元分别与红外调制单元、红外解调单元连接；其中：
所述红外调制单元，用于产生方波信号，并发送给三极管驱动电路单元；所述三极管驱动电路单元，用于将接收到的方波信号放大成同样频率的方波信号，并发送给红外发射电路单元；所述红外发射电路单元，用于将接收到的方波信号转换为红外信号并向外发射出去，直至遇到人的手反射回来；
所述红外接收电路单元，用于接收经过人的手反射回来的红外信号，并转换为同样频率的电信号传送给运放放大电路单元；所述运放放大电路单元，用于放大接收到的同样频率的电信号，并传送给红外解调单元；所述红外解调单元，用于对接收到的电信号进行解调，并与调制频率进行比较判断，若频率一致则由逻辑电平输出单元传输低电平信号。
作为一种实施方案，所述红外发射接收检测模块为四个，排成两行两列，具有X轴和Y轴两个维度，用于对人的左手和右手在二维平面中的八种手势动作进行识别。
作为一种实施方案，所述八种手势动作分别为上至下、下至上、左至右、右至左、左上至右下、右下至左上、左下至右上以及右上至左下。
作为一种实施方案，所述红外发射接收检测模块为三个，排成两行，用于对左手或右手在二维平面的手势动作进行识别。
作为一种实施方案，所述三极管驱动电路单元由一个NPN三极管组成的单管放大电路。
作为一种实施方案，所述红外发射电路单元由一个波长为940nm红外发射二极管及限流电阻组成。
作为一种实施方案，所述红外接收电路单元由一个波长为940nm红外接收二极管组成。
作为一种实施方案，所述四个红外发射接收检测模块分布在一面板的四个角落上。
本发明的另一目的可以通过采取如下技术方案达到：
非接触式红外线二维手势动作检测与识别方法，所述方法包括：
当一次手势动作划过，手势动作分解为S1～S5五个阶段，如下：
S1、所有红外发射接收检测模块输出高电平，表示所有模块检测不到人的手，系统处于初始状态；
S2、红外发射接收检测模块X输出低电平，表示模块X检测到人的手，此处为手势动作的起始点；
S3、红外发射接收检测模块X输出高电平，表示模块X检测不到人的手；
S4、红外发射接收检测模块Y输出低电平，表示模块Y检测到人的手，此处为手势动作的终点；
S5、红外发射接收检测模块Y恢复高电平，表示模块Y检测不到人的手，表示此次手势动作已结束，系统回到初始状态；
其中，红外发射接收检测模块X是手势动作起始点，是四个红外发射接收检测模块中的某一个所在位置，红外发射接收检测模块Y是手势动作终点，是除了X外的另外三个中的某一个所在位置；检测结果是一个二维平面上从X到Y的手势动作。
作为一种实施方案，所述四个红外发射接收检测模块，第1行第2列为红外发射接收检测模块A，第2行第2列为红外发射接收检测模块B，第2行第1列为红外发射接收检测模块C，第1行第1列为红外发射接收检测模块D；所述方法包括以下步骤：
1)以红外发射接收检测模块A作为手势动作起点的检测与识别，数据处理器要处理的流程如下：
1.1)红外发射接收检测模块A、B、C、D逻辑输出均为高电平，表示没有检测到人的手，手势动作处于S1阶段，系统处于初始状态；
1.2)当红外发射接收检测模块A逻辑输出低电平，同时红外发射接收检测模块B、C、D逻辑输出保持高电平，表示手势起始点在A点，手势动作处于S2阶段；否则为无效手势动作；
1.3)当手势移出A点，红外发射接收检测模块A逻辑输出回到高电平，表示手势动作进入S3阶段，否则为无效手势动作；延时一定时间；然后判断检测红外发射接收检测模块B是否低电平，若红外发射接收检测模块B输出低电平，进入步骤1.4)；否则，进入步骤1.5)；
1.4)延时一定时间，判断红外发射接收检测模块C的检测结果，根据检测结果，得到以下两种情况：
1.41)若红外发射接收检测模块C为高电平，同时红外发射接收检测模块D保持高电平，则表示红外发射接收检测模块B为低电平时，进入S4阶段；此后若红外发射接收检测模块B逻辑输出回到高电平，表示手势动作进入S5阶段，完成本次手势动作的检测及识别，检测及识别的结果为右手手势动作由上(A)至下(B)；否则为无效手势动作，系统回到初始状态；
1.42)若红外发射接收检测模块C为低电平，同时红外发射接收检测模块D保持高电平，则表示此前红外发射接收检测模块B为低电平时为误触发，忽略红外发射接收检测模块B的逻辑状态，而当前手势动作进入S4阶段；此后若红外发射接收检测模块C逻辑输出回到高电平，表示手势动作进入S5阶段，完成本次手势动作的检测及识别，检测及识别的结果为右手手势动作由右上(A)至左下(C)；否则为无效手势动作，系统回到初始状态；
1.5)判断红外发射接收检测模块D的检测结果，根据检测结果，得到以下情况：
1.51)若红外发射接收检测模块D逻辑输出低电平，同时红外发射接收检测模块B、C逻辑输出保持高电平，表示手势动作进入S4阶段；此后若红外发射接收检测模块D逻辑输出回到高电平，表示手势动作进入S5阶段，完成本次手势动作的检测及识别，检测及识别的结果为由右(A)至左(D)，忽略该手势动作；否则为无效手势动作，系统回到初始状态；
2)以红外发射接收检测模块B作为手势动作起点的检测与识别，数据处理器要处理的流程如下：：
2.1)红外发射接收检测模块A、B、C、D逻辑输出均为高电平，表示没有检测到人的手，手势动作处于S1阶段，系统处于初始状态；
2.2)当红外发射接收检测模块B逻辑输出低电平，同时红外发射接收检测模块A、C、D逻辑输出保持高电平，表示手势起始点在B点，手势动作处于S2阶段；否则为无效手势动作；
2.3)当手势移出B点，红外发射接收检测模块B逻辑输出回到高电平，表示手势动作进入S3阶段，否则为无效手势动作；延时一定时间；然后判断检测红外发射接收检测模块C是否低电平，若红外发射接收检测模块C输出低电平，进入步骤2.4)；否则，进入步骤2.5)；
2.4)延时一定时间，判断红外发射接收检测模块D的检测结果，根据检测结果，得到以下两种情况：
2.41)若红外发射接收检测模块D为高电平，同时红外发射接收检测模块A保持高电平，则表示红外发射接收检测模块C为低电平时，进入S4阶段；此后若红外发射接收检测模块C逻辑输出回到高电平，表示手势动作进入S5阶段，完成本次手势动作的检测及识别，检测及识别的结果为左手或右手手势动作由右(B)至左(C)；否则为无效手势动作，系统回到初始状态；
2.42)若红外发射接收检测模块D为低电平，同时红外发射接收检测模块A保持高电平，则表示此前红外发射接收检测模块C为低电平时为误触发，忽略红外发射接收检测模块C的逻辑状态，而当前手势动作进入S4阶段；此后若红外发射接收检测模块D逻辑输出回到高电平，表示手势动作进入S5阶段，完成本次手势动作的检测及识别，检测及识别的结果为左手手势动作由右下(B)至左上(D)；否则为无效手势动作，系统回到初始状态；
2.5)判断红外发射接收检测模块A的检测结果，根据检测结果，得到以下情况：
2.51)若红外发射接收检测模块A逻辑输出低电平，同时红外发射接收检测模块C、D逻辑输出保持高电平，表示手势动作进入S4阶段；此后若红外发射接收检测模块A逻辑输出回到高电平，表示手势动作进入S5阶段，完成本次手势动作的检测及识别，检测及识别的结果为右手手势动作由下(B)至上(A)；否则为无效手势动作，系统回到初始状态；
3)以红外发射接收检测模块C作为手势动作起点的检测与识别，数据处理器要处理的流程如下：
3.1)红外发射接收检测模块A、B、C、D逻辑输出均为高电平，表示没有检测到人的手，手势动作处于S1阶段，系统处于初始状态；
3.2)当红外发射接收检测模块C逻辑输出低电平，同时红外发射接收检测模块A、B、D逻辑输出保持高电平，表示手势起始点在C点，手势动作处于S2阶段；否则为无效手势动作；
3.3)当手势移出C点，红外发射接收检测模块C逻辑输出回到高电平，表示手势动作进入S3阶段，否则为无效手势动作；延时一定时间；然后判断检测红外发射接收检测模块B是否低电平，若红外发射接收检测模块B输出低电平，进入步骤3.4)；否则，进入步骤3.5)；
3.4)延时一定时间，判断红外发射接收检测模块A的检测结果，根据检测结果，得到以下两种情况：
3.41)若红外发射接收检测模块A为高电平，同时红外发射接收检测模块D保持高电平，则表示红外发射接收检测模块B为低电平时，进入S4阶段；此后红外发射接收检测模块B逻辑输出回到高电平，表示手势动作进入S5阶段，完成本次手势动作的检测及识别，检测及识别的结果为左手或右手手势动作由左(C)至右(B)；否则为无效手势动作，系统回到初始状态；
3.42)若红外发射接收检测模块A为低电平，同时红外发射接收检测模块D保持高电平，则表示此前红外发射接收检测模块B为低电平时为误触发，忽略红外发射接收检测模块B的逻辑状态，而当前手势动作进入S4阶段；此后红外发射接收检测模块A逻辑输出回到高电平，表示手势动作进入S5阶段，完成本次手势动作的检测及识别，检测及识别的结果为右手手势动作由左下(C)至右上(A)；否则为无效手势动作，系统回到初始状态；
3.5)判断红外发射接收检测模块D的检测结果，根据检测结果，得到以下情况：
3.51)若红外发射接收检测模块D逻辑输出低电平，同时红外发射接收检测模块A、B逻辑输出保持高电平，表示手势动作进入S4阶段；此后若红外发射接收检测模块D逻辑输出回到高电平，表示手势动作进入S5阶段，完成本次手势动作的检测及识别，检测及识别的结果为左手手势动作由下(C)至上(D)；否则为无效手势动作，系统回到初始状态；
4)以红外发射接收检测模块D作为手势动作起点的检测与识别，数据处理器要处理的流程如下：
4.1)红外发射接收检测模块A、B、C、D逻辑输出均为高电平，表示没有检测到人的手，手势动作处于S1阶段，系统处于初始状态；
4.2)当红外发射接收检测模块D逻辑输出低电平，同时红外发射接收检测模块A、B、C逻辑输出保持高电平，表示手势起始点在D点，手势动作处于S2阶段；否则为无效手势动作；
4.3)当手势移出D点，红外发射接收检测模块D逻辑输出回到高电平，表示手势动作进入S3阶段，否则为无效手势动作；延时一定时间；然后判断检测红外发射接收检测模块C是否低电平，若红外发射接收检测模块C输出低电平，进入步骤4.4)；否则，进入步骤4.5)；
4.4)延时一定时间，判断红外发射接收检测模块B的检测结果，根据检测结果，得到以下两种情况：
4.41)若红外发射接收检测模块B为高电平，同时红外发射接收检测模块A保持高电平，则表示红外发射接收检测模块C为低电平时，进入S4阶段；此后若红外发射接收检测模块C逻辑输出回到高电平，表示手势动作进入S5阶段，完成本次手势动作的检测及识别，检测及识别的结果为左手手势动作由上(D)至下(C)；否则为无效手势动作，系统回到初始状态；
4.42)若红外发射接收检测模块B为低电平，同时红外发射接收检测模块A保持高电平，则表示此前红外发射接收检测模块C为低电平时为误触发，忽略红外发射接收检测模块C的逻辑状态，而当前手势动作进入S4阶段；此后若红外发射接收检测模块B逻辑输出回到高电平，表示手势动作进入S5阶段，完成本次手势动作的检测及识别，检测及识别的结果为左手手势动作由左上(D)至右下(B)；否则为无效手势动作，系统回到初始状态；
4.5)判断红外发射接收检测模块A的检测结果，根据检测结果，得到以下情况：
4.51)若红外发射接收检测模块A逻辑输出低电平，同时红外发射接收检测模块B、C逻辑输出保持高电平，表示手势动作进入S4阶段；此后若红外发射接收检测模块A逻辑输出回到高电平，表示手势动作进入S5阶段，完成本次手势动作的检测及识别，检测及识别的结果为由左(D)至右(A)，忽略该手势动作；否则为无效手势动作，系统回到初始状态。
本发明相对于现有技术具有如下的有益效果：
1、本发明提供的非接触式红外线二维手势动作检测与识别的装置及方法，实现了对二维平面中的手势动作进行非接触式红外线检测及识别，可以应用于智能手机操作控制、平板电脑操作控制、汽车音响功能控制及灯光功能控制等各种需要人的手控制的电子设备的操作控制，不仅具有非接触、卫生和使用方便等特点，而且还不容易受黑暗环境和复杂背景的影响，在实际产品应用中具备推广价值。
2、本发明提供的非接触式红外线二维手势动作检测与识别装置及方法，优先选用四个红外线发射接收模块，排成两行两列，具有X轴和Y轴两个维度，能够识别分布在二维平面中的八种手势动作；当识别手势动作过程中出现误触发情况时，仍然可正确识别。
3、本发明提供的非接触式红外线二维手势动作检测与识别装置及方法，具有不需要接触带来的方便和卫生等特点；具有低功耗，不容易受黑暗环境和复杂背景的影响的特点；可应用于灯光开关、亮暗和颜色等功能控制；智能手机及平板电脑翻页和接听电话等功能控制；甚至具有操作的时候不需要直视的特点，如开车的时候对汽车音响的音量大小和下一首、上一首等功能控制等，总的来说对于各种需要人手控制的电子设备的操作控制都是适用的。
附图说明
图1为本发明实施例1的非接触式红外线二维手势动作检测与识别装置结构框图。
图2为本发明实施例1的非接触式红外线二维手势动作检测与识别装置的红外发射接收检测模块结构框图。
图3为本发明实施例1的非接触式红外线二维手势动作检测与识别装置的面板及手势动作操作示意图。
图4为本发明实施例1的非接触式红外线二维手势动作检测与识别方法的一次手势动作分解示意图。
图5为本发明实施例1的非接触式红外线二维手势动作检测与识别方法以红外发射接收检测模块A为起始点的流程示意图。
图6为本发明实施例1的非接触式红外线二维手势动作检测与识别方法以红外发射接收检测模块B为起始点的流程示意图。
图7为本发明实施例1的非接触式红外线二维手势动作检测与识别方法以红外发射接收检测模块C为起始点的流程示意图。
图8为本发明实施例1的非接触式红外线二维手势动作检测与识别方法以红外发射接收检测模块D为起始点的流程示意图。
具体实施方式
实施例1：
如图1～图3所示，本实施例的非接触式红外线二维手势动作检测与识别装置，包括四个红外发射接收检测模块、一个数据处理器以及电源，所述四个红外发射接收检测模块分布在一面板的四个角落上，排成两行两列(其中第1行第2列为红外发射接收检测模块A，第2行第2列为红外发射接收检测模块B，第2行第1列为红外发射接收检测模块C，第1行第1列为红外发射接收检测模块D)，具有X轴和Y轴两个维度，用于对人的左手和右手在二维平面中的八种手势动作进行识别，并分别与数据处理器连接；所述数据处理器根据红外发射接收检测模块检测到手势动作的划过轨迹，通过算法运算识别手势动作，从而对控制对象进行控制；所述电源用于为数据处理器供电；
所述红外发射接收检测模块原本是用于对障碍物进行检测，而本实施例则针对的是人的手，所述每个红外发射接收检测模块包括红外发射电路单元、红外接收电路单元、三极管驱动电路单元、运放放大电路单元以及红外调制解调电路单元，所述红外调制解调电路单元包括红外调制单元、红外解调单元以及逻辑电平输出单元；所述红外调制单元、三极管驱动电路单元和红外发射电路单元依次连接，所述红外接收单元、运放放大电路和红外解调单元依次连接，所述逻辑电平输出单元分别与红外调制单元、红外解调单元连接；其中：
所述红外调制单元，用于产生载有一定频率的方波信号，并发送给三极管驱动电路单元；
所述三极管驱动电路单元由一个NPN三极管组成的单管放大电路，用于将接收到的载有一定频率的方波信号放大成同样频率的方波信号，并发送给红外发射电路单元；
所述红外发射电路单元由一个波长为940nm红外发射二极管及限流电阻组成，用于将接收到载有一定频率一定幅度的方波信号的转换为红外信号并向外发射出去，直至遇到人的手反射回来；
所述红外接收电路单元由一个波长为940nm红外接收二极管组成，用于接收经过人的手反射回来的红外信号，并转换为同样频率的电信号传送给运放放大电路单元；
所述运放放大电路单元，用于放大接收到的同样频率的电信号，并传送给红外解调单元；
所述红外解调单元，用于对接收到的电信号进行解调，并与调制频率进行比较判断，若频率一致则由逻辑电平输出单元传输低电平信号。
当障碍物(手)置于红外发射接收检测模块上方一定距离内时，这个距离在本实施例中是2-30厘米，并且可以根据需要调整这个检测距离的大小，此时红外接收电路单元接收到红外发射电路单元发射的信号，经过运放放大电路单元把信号放大并送到红外解调单元，接收到的信号和发射的信号进行比较，频率相同的情况下则由逻辑输出单元输出低电平，表示红外发射接收检测模块已经检测到障碍物(手)。否则当障碍物(手)超出红外发射接收检测模块有效检测距离时，又或者确实没有障碍物(手)时，甚至接收到信号频率和发射信号频率不一致时，如环境光线亮暗的影响，逻辑输出单元均保持输出高电平，表示红外发射接收检测模块没有检测到障碍物(手)的情况。
本实施例对分布在二维平面上的手势动作的检测及识别的算法：一次手势动作的检测与识别的成功率主要由红外线检测手势次数来决定，检测次数少，识别成功率高，但手势动作种类少，对控制而言可能不够用；检测次数多，识别成功率低，可能导致控制不可靠。一般情况下，一次手势动作分解成2次检测与识别为宜，如此可使系统能够识别一定量的手势动作种类，同时保证较高的识别成功率。本实施例将四个红外发射接收检测模块A、B、C、D排列成两行两列，故能检测上→下、下→上、左→右、右→左、左上→右下、右下→左上、左下→右上、右上→左下共八种分布在二维平面的手势动作。
当一次手势动作划过，手势动作分解为S1～S5五个阶段，手势动作分解示意图如图4所示；
S1、所有红外发射接收检测模块输出高电平，表示所有模块检测不到人的手，系统处于初始状态；
S2、红外发射接收检测模块X输出低电平，表示模块X检测到人的手，此处为手势动作的起始点；
S3、红外发射接收检测模块X输出高电平，表示模块X检测不到人的手；
S4、红外发射接收检测模块Y输出低电平，表示模块Y检测到人的手，此处为手势动作的终点；
S5、红外发射接收检测模块Y恢复高电平，表示模块Y检测不到人的手，表示此次手势动作已结束，系统回到初始状态；
其中，红外发射接收检测模块X是手势动作起始点，是四个红外发射接收检测模块A、B、C、D中的某一个所在位置，红外发射接收检测模块Y是手势动作终点，是除了X外的另外三个中的某一个所在位置；检测结果是一个二维平面上从X到Y的手势动作。
本实施例的非接触式红外线二维手势动作检测与识别方法包括以下步骤：
1)如图5所示，以红外发射接收检测模块A作为手势动作起点的检测与识别，数据处理器要处理的流程如下：
1.1)红外发射接收检测模块A、B、C、D逻辑输出均为高电平，表示没有检测到人的手，手势动作处于S1阶段，系统处于初始状态；
1.2)当红外发射接收检测模块A逻辑输出低电平，同时红外发射接收检测模块B、C、D逻辑输出保持高电平，表示手势起始点在A点，手势动作处于S2阶段；否则为无效手势动作；手势动作划过S2阶段期间红外发射接收检测模块A逻辑输出低电平，通过数据处理器计算红外发射接收检测模块A逻辑输出持续低电平的时间t1，得到手势动作划过的快慢；
1.3)当手势移出A点，红外发射接收检测模块A逻辑输出回到高电平，表示手势动作进入S3阶段，否则为无效手势动作；延时一定时间(此处延时时间的长短由手划过时快慢决定，如果手划过偏快，则此值取小一点，如果手划过偏慢，则此值取大一点，具体延时时间值由t1计算得出，具体方法是根据所使用处理器的运行速度，将t1乘以一个倍数得出，不同的处理器由于运行速度不同，所取的倍数也不相同，从而降低对操作者手势动作快慢的要求，也就是说手势动作快慢在一定范围内均可准确检测和识别)；然后判断检测红外发射接收检测模块B是否低电平，若红外发射接收检测模块B输出低电平，进入步骤1.4)；否则，进入步骤1.5)；
1.4)延时一定时间(可由用户自定义)，判断红外发射接收检测模块C的检测结果，根据检测结果，得到以下两种情况：
1.41)若红外发射接收检测模块C为高电平，同时红外发射接收检测模块D保持高电平，则表示红外发射接收检测模块B为低电平时，进入S4阶段；此后若红外发射接收检测模块B逻辑输出回到高电平，表示手势动作进入S5阶段，完成本次手势动作的检测及识别，检测及识别的结果为右手手势动作由上(A)至下(B)；否则为无效手势动作，系统回到初始状态；
1.42)若红外发射接收检测模块C为低电平，同时红外发射接收检测模块D保持高电平，则表示此前红外发射接收检测模块B为低电平时为误触发，忽略红外发射接收检测模块B的逻辑状态，而当前手势动作进入S4阶段，手势动作趋势可能是右上至左下运动；此后若红外发射接收检测模块C逻辑输出回到高电平，表示手势动作进入S5阶段，完成本次手势动作的检测及识别，检测及识别的结果为右手手势动作由右上(A)至左下(C)；否则为无效手势动作，系统回到初始状态；
1.5)判断红外发射接收检测模块D的检测结果，根据检测结果，得到以下情况：
1.51)若红外发射接收检测模块D逻辑输出低电平，同时红外发射接收检测模块B、C逻辑输出保持高电平，表示手势动作进入S4阶段；此后若红外发射接收检测模块D逻辑输出回到高电平，表示手势动作进入S5阶段，完成本次手势动作的检测及识别，检测及识别的结果为由右(A)至左(D)，实际操作中本手势动作由于成功率低所以忽略处理；否则为无效手势动作，系统回到初始状态；
2)如图6所示，以红外发射接收检测模块B作为手势动作起点的检测与识别，数据处理器要处理的流程如下：
2.1)红外发射接收检测模块A、B、C、D逻辑输出均为高电平，表示没有检测到人的手，手势动作处于S1阶段，系统处于初始状态；
2.2)当红外发射接收检测模块B逻辑输出低电平，同时红外发射接收检测模块A、C、D逻辑输出保持高电平，表示手势起始点在B点，手势动作处于S2阶段；否则为无效手势动作；手势动作划过S2阶段期间红外发射接收检测模块B逻辑输出低电平，通过数据处理器计算红外发射接收检测模块B逻辑输出持续低电平的时间t2，得到手势动作划过的快慢；
2.3)当手势移出B点，红外发射接收检测模块B逻辑输出回到高电平，表示手势动作进入S3阶段，否则为无效手势动作；延时一定时间(同理，由t2计算得出)；然后判断检测红外发射接收检测模块C是否低电平，若红外发射接收检测模块C输出低电平，进入步骤2.4)；否则，进入步骤2.5)；
2.4)延时一定时间，判断红外发射接收检测模块D的检测结果，根据检测结果，得到以下两种情况：
2.41)若红外发射接收检测模块D为高电平，同时红外发射接收检测模块A保持高电平，则表示红外发射接收检测模块C为低电平时，进入S4阶段；此后若红外发射接收检测模块C逻辑输出回到高电平，表示手势动作进入S5阶段，完成本次手势动作的检测及识别，检测及识别的结果为左手或右手手势动作由右(B)至左(C)；否则为无效手势动作，系统回到初始状态；
2.42)若红外发射接收检测模块D为低电平，同时红外发射接收检测模块A保持高电平，则表示此前红外发射接收检测模块C为低电平时为误触发，忽略红外发射接收检测模块C的逻辑状态，而当前手势动作进入S4阶段；此后若红外发射接收检测模块D逻辑输出回到高电平，表示手势动作进入S5阶段，完成本次手势动作的检测及识别，检测及识别的结果为左手手势动作由右下(B)至左上(D)；否则为无效手势动作，系统回到初始状态；
2.5)判断红外发射接收检测模块A的检测结果，根据检测结果，得到以下情况：
2.51)若红外发射接收检测模块A逻辑输出低电平，同时红外发射接收检测模块C、D逻辑输出保持高电平，表示手势动作进入S4阶段；此后若红外发射接收检测模块A逻辑输出回到高电平，表示手势动作进入S5阶段，完成本次手势动作的检测及识别，检测及识别的结果为右手手势动作由下(B)至上(A)；否则为无效手势动作，系统回到初始状态；
3)如图7所示，以红外发射接收检测模块C作为手势动作起点的检测与识别，数据处理器要处理的流程如下：
3.1)红外发射接收检测模块A、B、C、D逻辑输出均为高电平，表示没有检测到人的手，手势动作处于S1阶段，系统处于初始状态；
3.2)当红外发射接收检测模块C逻辑输出低电平，同时红外发射接收检测模块A、B、D逻辑输出保持高电平，表示手势起始点在C点，手势动作处于S2阶段；否则为无效手势动作；手势动作划过S2阶段期间红外发射接收检测模块C逻辑输出低电平，通过数据处理器计算红外发射接收检测模块C逻辑输出持续低电平的时间t3，得到手势动作划过的快慢；
3.3)当手势移出C点，红外发射接收检测模块C逻辑输出回到高电平，表示手势动作进入S3阶段，否则为无效手势动作；延时一定时间(同理，由t3计算得出)；然后判断检测红外发射接收检测模块B是否低电平，若红外发射接收检测模块B输出低电平，进入步骤3.4)；否则，进入步骤3.5)；
3.4)延时一定时间，判断红外发射接收检测模块A的检测结果，根据检测结果，得到以下两种情况：
3.41)若红外发射接收检测模块A为高电平，同时红外发射接收检测模块D保持高电平，则表示红外发射接收检测模块B为低电平时，进入S4阶段；此后红外发射接收检测模块B逻辑输出回到高电平，表示手势动作进入S5阶段，完成本次手势动作的检测及识别，检测及识别的结果为左手或右手手势动作由左(C)至右(B)；否则为无效手势动作，系统回到初始状态；
3.42)若红外发射接收检测模块A为低电平，同时红外发射接收检测模块D保持高电平，则表示此前红外发射接收检测模块B为低电平时为误触发，忽略红外发射接收检测模块B的逻辑状态，而当前手势动作进入S4阶段；此后红外发射接收检测模块A逻辑输出回到高电平，表示手势动作进入S5阶段，完成本次手势动作的检测及识别，检测及识别的结果为右手手势动作由左下(C)至右上(A)；否则为无效手势动作，系统回到初始状态；
3.5)判断红外发射接收检测模块D的检测结果，根据检测结果，得到以下情况：
3.51)若红外发射接收检测模块D逻辑输出低电平，同时红外发射接收检测模块A、B逻辑输出保持高电平，表示手势动作进入S4阶段；此后若红外发射接收检测模块D逻辑输出回到高电平，表示手势动作进入S5阶段，完成本次手势动作的检测及识别，检测及识别的结果为左手手势动作由下(C)至上(D)；否则为无效手势动作，系统回到初始状态；
4)如图8所示，以红外发射接收检测模块D作为手势动作起点的检测与识别，数据处理器要处理的流程如下：
4.1)红外发射接收检测模块A、B、C、D逻辑输出均为高电平，表示没有检测到人的手，手势动作处于S1阶段，系统处于初始状态；
4.2)当红外发射接收检测模块D逻辑输出低电平，同时红外发射接收检测模块A、B、C逻辑输出保持高电平，表示手势起始点在D点，手势动作处于S2阶段；否则为无效手势动作；手势动作划过S2阶段期间红外发射接收检测模块D逻辑输出低电平，通过数据处理器计算红外发射接收检测模块D逻辑输出持续低电平的时间t4，得到手势动作划过的快慢；
4.3)当手势移出D点，红外发射接收检测模块D逻辑输出回到高电平，表示手势动作进入S3阶段，否则为无效手势动作；延时一定时间(同理，由t4计算得出)；然后判断检测红外发射接收检测模块C是否低电平，若红外发射接收检测模块C输出低电平，进入步骤4.4)；否则，进入步骤4.5)；
4.4)延时一定时间，判断红外发射接收检测模块B的检测结果，根据检测结果，得到以下两种情况：
4.41)若红外发射接收检测模块B为高电平，同时红外发射接收检测模块A保持高电平，则表示红外发射接收检测模块C为低电平时，进入S4阶段；此后若红外发射接收检测模块C逻辑输出回到高电平，表示手势动作进入S5阶段，完成本次手势动作的检测及识别，检测及识别的结果为左手手势动作由上(D)至下(C)；否则为无效手势动作，系统回到初始状态；
4.42)若红外发射接收检测模块B为低电平，同时红外发射接收检测模块A保持高电平，则表示此前红外发射接收检测模块C为低电平时为误触发，忽略红外发射接收检测模块C的逻辑状态，而当前手势动作进入S4阶段；此后若红外发射接收检测模块B逻辑输出回到高电平，表示手势动作进入S5阶段，完成本次手势动作的检测及识别，检测及识别的结果为左手手势动作由左上(D)至右下(B)；否则为无效手势动作，系统回到初始状态；
4.5)判断红外发射接收检测模块A的检测结果，根据检测结果，得到以下情况：
4.51)若红外发射接收检测模块A逻辑输出低电平，同时红外发射接收检测模块B、C逻辑输出保持高电平，表示手势动作进入S4阶段；此后若红外发射接收检测模块A逻辑输出回到高电平，表示手势动作进入S5阶段，完成本次手势动作的检测及识别，检测及识别的结果为由左(D)至右(A)，实际操作中本手势动作由于成功率低所以忽略处理；否则为无效手势动作，系统回到初始状态。
综上所述，采用四个红外发射接收检测模块是比较好的解决方案，可以同时兼顾左手和右手在二维平面上的上→下、下→上、左→右、右→左、左上→右下、右下→左上、左下→右上、右上→左下共八种手势动作的识别；而且采用上述算法，当识别手势动作过程中出现误触发情况时，系统可正确识别。
实施例2：
以右手为例，手势动作A→B表示向下↓，手势动作B→A表示向上↑，手势动作B→C表示向左←，手势动作C→B表示向右→，手势动作C→A表示确定或进入，手势动作A→C表示取消或返回。
以左手为例，手势动作D→C表示向下↓，手势动作C→D表示向上↑，手势动作B→C表示向左←，手势动作C→B表示向右→，手势动作D→B表示确定或进入，手势动作B→D表示取消或返回。
这六个基本的手势动作，通过对菜单的选择操作已经可以应用于绝大部分电子电器设备的控制，比如智能手机控制、平板电脑控制等等应用。
以右手为例，手势动作A→B表示音量减VOL-，手势动作B→A表示音量加VOL+，手势动作B→C表示上一曲PREVIOUS，手势动作C→B表示下一曲NEXT，手势动作C→A表示播放PLAY或暂停PAUSE，手势动作A→C表示停止STOP，可应用于汽车音响控制、MP3及低音炮控制等等应用。
实施例3：
本实施例的主要特点是：若只为了实现对左手或右手单一只手的手势动作识别，则所述红外发射接收检测模块只需采用三个，三个红外发射接收检测模块排成两行，用于对左手或右手在二维平面的手势动作进行识别，一般手势动作有六种，可参考实施例1的识别原理进行设计。
实施例4：
本实施例的主要特点是：所述红外发射接收检测模块两行两列分布的摆放位置可以根据实际产品的需要进行远近距离和高矮调整，只要能可靠检测在二维平面上的手势动作。
上述实施例1～4中，所述数据处理器可以是各种单片机处理器、ARM处理器或者智能手机和平板电脑处理器、甚至x86架构等各种处理器；所述红外发射接收检测模块与处理器的I/O接口相连接。
综上所述，本发明装置及方法不仅具有非接触、卫生和使用方便等特点，而且还不容易受黑暗环境和复杂背景的影响，在实际产品应用中具备推广价值。
以上所述，仅为本发明较佳的实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明所公开的范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.非接触式红外线二维手势动作检测与识别装置，其特征在于：包括多个红外发射接收检测模块、一个数据处理器以及电源，所述多个红外发射接收检测模块用于对人的多种手势动作进行识别，并分别与数据处理器连接，所述电源用于为数据处理器供电；
所述每个红外发射接收检测模块包括红外发射电路单元、红外接收电路单元、三极管驱动电路单元、运放放大电路单元以及红外调制解调电路单元，所述红外调制解调电路单元包括红外调制单元、红外解调单元以及逻辑电平输出单元；所述红外调制单元、三极管驱动电路单元和红外发射电路单元依次连接，所述红外接收单元、运放放大电路和红外解调单元依次连接，所述逻辑电平输出单元分别与红外调制单元、红外解调单元连接；其中：
所述红外调制单元，用于产生方波信号，并发送给三极管驱动电路单元；所述三极管驱动电路单元，用于将接收到的方波信号放大成同样频率的方波信号，并发送给红外发射电路单元；所述红外发射电路单元，用于将接收到的方波信号转换为红外信号并向外发射出去，直至遇到人的手反射回来；
所述红外接收电路单元，用于接收经过人的手反射回来的红外信号，并转换为同样频率的电信号传送给运放放大电路单元；所述运放放大电路单元，用于放大接收到的同样频率的电信号，并传送给红外解调单元；所述红外解调单元，用于对接收到的电信号进行解调，并与调制频率进行比较判断，若频率一致则由逻辑电平输出单元传输低电平信号。
2.根据权利要求1所述的非接触式红外线二维手势动作检测与识别装置，其特征在于：所述红外发射接收检测模块为四个，排成两行两列，具有X轴和Y轴两个维度，用于对人的左手和右手在二维平面中的八种手势动作进行识别。
3.根据权利要求2所述的非接触式红外线二维手势动作检测与识别装置，其特征在于：所述八种手势动作分别为上至下、下至上、左至右、右至左、左上至右下、右下至左上、左下至右上以及右上至左下。
4.根据权利要求1所述的非接触式红外线二维手势动作检测与识别装置，其特征在于：所述红外发射接收检测模块为三个，排成两行，用于对左手或右手在二维平面的手势动作进行识别。
5.根据权利要求1-4任一项所述的非接触式红外线二维手势动作检测与识别装置，其特征在于：所述三极管驱动电路单元由一个NPN三极管组成的单管放大电路。
6.根据权利要求1-4任一项所述的非接触式红外线二维手势动作检测与识别装置，其特征在于：所述红外发射电路单元由一个波长为940nm红外发射二极管及限流电阻组成。
7.根据权利要求1-4任一项所述的非接触式红外线二维手势动作检测与识别装置，其特征在于：所述红外接收电路单元由一个波长为940nm红外接收二极管组成。
8.根据权利要求2所述的非接触式红外线二维手势动作检测与识别装置，其特征在于：所述四个红外发射接收检测模块分布在一面板的四个角落上。
9.基于权利要求2所述装置的非接触式红外线二维手势动作检测与识别方法，其特征在于所述方法包括：
当一次手势动作划过，手势动作分解为S1～S5五个阶段，如下：
S1、所有红外发射接收检测模块输出高电平，表示所有模块检测不到人的手，系统处于初始状态；
S2、红外发射接收检测模块X输出低电平，表示模块X检测到人的手，此处为手势动作的起始点；
S3、红外发射接收检测模块X输出高电平，表示模块X检测不到人的手；
S4、红外发射接收检测模块Y输出低电平，表示模块Y检测到人的手，此处为手势动作的终点；
S5、红外发射接收检测模块Y恢复高电平，表示模块Y检测不到人的手，表示此次手势动作已结束，系统回到初始状态；
其中，红外发射接收检测模块X是手势动作起始点，是四个红外发射接收检测模块中的某一个所在位置，红外发射接收检测模块Y是手势动作终点，是除了X外的另外三个中的某一个所在位置；检测结果是一个二维平面上从X到Y的手势动作。
10.根据权利要求9所述的非接触式红外线二维手势动作检测与识别方法，其特征在于：所述四个红外发射接收检测模块，第1行第2列为红外发射接收检测模块A，第2行第2列为红外发射接收检测模块B，第2行第1列为红外发射接收检测模块C，第1行第1列为红外发射接收检测模块D；所述方法包括以下步骤：
1)以红外发射接收检测模块A作为手势动作起点的检测与识别，数据处理器要处理的流程如下：
1.1)红外发射接收检测模块A、B、C、D逻辑输出均为高电平，表示没有检测到人的手，手势动作处于S1阶段，系统处于初始状态；
1.2)当红外发射接收检测模块A逻辑输出低电平，同时红外发射接收检测模块B、C、D逻辑输出保持高电平，表示手势起始点在A点，手势动作处于S2阶段；否则为无效手势动作；
1.3)当手势移出A点，红外发射接收检测模块A逻辑输出回到高电平，表示手势动作进入S3阶段，否则为无效手势动作；延时一定时间；然后判断检测红外发射接收检测模块B是否低电平，若红外发射接收检测模块B输出低电平，进入步骤1.4)；否则，进入步骤1.5)；
1.4)延时一定时间，判断红外发射接收检测模块C的检测结果，根据检测结果，得到以下两种情况：
1.41)若红外发射接收检测模块C为高电平，同时红外发射接收检测模块D保持高电平，则表示红外发射接收检测模块B为低电平时，进入S4阶段；此后若红外发射接收检测模块B逻辑输出回到高电平，表示手势动作进入S5阶段，完成本次手势动作的检测及识别，检测及识别的结果为右手手势动作由上(A)至下(B)；否则为无效手势动作，系统回到初始状态；
1.42)若红外发射接收检测模块C为低电平，同时红外发射接收检测模块D保持高电平，则表示此前红外发射接收检测模块B为低电平时为误触发，忽略红外发射接收检测模块B的逻辑状态，而当前手势动作进入S4阶段；此后若红外发射接收检测模块C逻辑输出回到高电平，表示手势动作进入S5阶段，完成本次手势动作的检测及识别，检测及识别的结果为右手手势动作由右上(A)至左下(C)；否则为无效手势动作，系统回到初始状态；
1.5)判断红外发射接收检测模块D的检测结果，根据检测结果，得到以下情况：
1.51)若红外发射接收检测模块D逻辑输出低电平，同时红外发射接收检测模块B、C逻辑输出保持高电平，表示手势动作进入S4阶段；此后若红外发射接收检测模块D逻辑输出回到高电平，表示手势动作进入S5阶段，完成本次手势动作的检测及识别，检测及识别的结果为由右(A)至左(D)，忽略该手势动作；否则为无效手势动作，系统回到初始状态；
2)以红外发射接收检测模块B作为手势动作起点的检测与识别，数据处理器要处理的流程如下：
2.1)红外发射接收检测模块A、B、C、D逻辑输出均为高电平，表示没有检测到人的手，手势动作处于S1阶段，系统处于初始状态；
2.2)当红外发射接收检测模块B逻辑输出低电平，同时红外发射接收检测模块A、C、D逻辑输出保持高电平，表示手势起始点在B点，手势动作处于S2阶段；否则为无效手势动作；
2.3)当手势移出B点，红外发射接收检测模块B逻辑输出回到高电平，表示手势动作进入S3阶段，否则为无效手势动作；延时一定时间；然后判断检测红外发射接收检测模块C是否低电平，若红外发射接收检测模块C输出低电平，进入步骤2.4)；否则，进入步骤2.5)；
2.4)延时一定时间，判断红外发射接收检测模块D的检测结果，根据检测结果，得到以下两种情况：
2.41)若红外发射接收检测模块D为高电平，同时红外发射接收检测模块A保持高电平，则表示红外发射接收检测模块C为低电平时，进入S4阶段；此后若红外发射接收检测模块C逻辑输出回到高电平，表示手势动作进入S5阶段，完成本次手势动作的检测及识别，检测及识别的结果为左手或右手手势动作由右(B)至左(C)；否则为无效手势动作，系统回到初始状态；
2.42)若红外发射接收检测模块D为低电平，同时红外发射接收检测模块A保持高电平，则表示此前红外发射接收检测模块C为低电平时为误触发，忽略红外发射接收检测模块C的逻辑状态，而当前手势动作进入S4阶段；此后若红外发射接收检测模块D逻辑输出回到高电平，表示手势动作进入S5阶段，完成本次手势动作的检测及识别，检测及识别的结果为左手手势动作由右下(B)至左上(D)；否则为无效手势动作，系统回到初始状态；
2.5)判断红外发射接收检测模块A的检测结果，根据检测结果，得到以下情况：
2.51)若红外发射接收检测模块A逻辑输出低电平，同时红外发射接收检测模块C、D逻辑输出保持高电平，表示手势动作进入S4阶段；此后若红外发射接收检测模块A逻辑输出回到高电平，表示手势动作进入S5阶段，完成本次手势动作的检测及识别，检测及识别的结果为右手手势动作由下(B)至上(A)；否则为无效手势动作，系统回到初始状态；
3)以红外发射接收检测模块C作为手势动作起点的检测与识别，数据处理器要处理的流程如下：
3.1)红外发射接收检测模块A、B、C、D逻辑输出均为高电平，表示没有检测到人的手，手势动作处于S1阶段，系统处于初始状态；
3.2)当红外发射接收检测模块C逻辑输出低电平，同时红外发射接收检测模块A、B、D逻辑输出保持高电平，表示手势起始点在C点，手势动作处于S2阶段；否则为无效手势动作；
3.3)当手势移出C点，红外发射接收检测模块C逻辑输出回到高电平，表示手势动作进入S3阶段，否则为无效手势动作；延时一定时间；然后判断检测红外发射接收检测模块B是否低电平，若红外发射接收检测模块B输出低电平，进入步骤3.4)；否则，进入步骤3.5)；
3.4)延时一定时间，判断红外发射接收检测模块A的检测结果，根据检测结果，得到以下两种情况：
3.41)若红外发射接收检测模块A为高电平，同时红外发射接收检测模块D保持高电平，则表示红外发射接收检测模块B为低电平时，进入S4阶段；此后红外发射接收检测模块B逻辑输出回到高电平，表示手势动作进入S5阶段，完成本次手势动作的检测及识别，检测及识别的结果为左手或右手手势动作由左(C)至右(B)；否则为无效手势动作，系统回到初始状态；
3.42)若红外发射接收检测模块A为低电平，同时红外发射接收检测模块D保持高电平，则表示此前红外发射接收检测模块B为低电平时为误触发，忽略红外发射接收检测模块B的逻辑状态，而当前手势动作进入S4阶段；此后红外发射接收检测模块A逻辑输出回到高电平，表示手势动作进入S5阶段，完成本次手势动作的检测及识别，检测及识别的结果为右手手势动作由左下(C)至右上(A)；否则为无效手势动作，系统回到初始状态；
3.5)判断红外发射接收检测模块D的检测结果，根据检测结果，得到以下情况：
3.51)若红外发射接收检测模块D逻辑输出低电平，同时红外发射接收检测模块A、B逻辑输出保持高电平，表示手势动作进入S4阶段；此后若红外发射接收检测模块D逻辑输出回到高电平，表示手势动作进入S5阶段，完成本次手势动作的检测及识别，检测及识别的结果为左手手势动作由下(C)至上(D)；否则为无效手势动作，系统回到初始状态；
4)以红外发射接收检测模块D作为手势动作起点的检测与识别，数据处理器要处理的流程如下：
4.1)红外发射接收检测模块A、B、C、D逻辑输出均为高电平，表示没有检测到人的手，手势动作处于S1阶段，系统处于初始状态；
4.2)当红外发射接收检测模块D逻辑输出低电平，同时红外发射接收检测模块A、B、C逻辑输出保持高电平，表示手势起始点在D点，手势动作处于S2阶段；否则为无效手势动作；
4.3)当手势移出D点，红外发射接收检测模块D逻辑输出回到高电平，表示手势动作进入S3阶段，否则为无效手势动作；延时一定时间；然后判断检测红外发射接收检测模块C是否低电平，若红外发射接收检测模块C输出低电平，进入步骤4.4)；否则，进入步骤4.5)；
4.4)延时一定时间，判断红外发射接收检测模块B的检测结果，根据检测结果，得到以下两种情况：
4.41)若红外发射接收检测模块B为高电平，同时红外发射接收检测模块A保持高电平，则表示红外发射接收检测模块C为低电平时，进入S4阶段；此后若红外发射接收检测模块C逻辑输出回到高电平，表示手势动作进入S5阶段，完成本次手势动作的检测及识别，检测及识别的结果为左手手势动作由上(D)至下(C)；否则为无效手势动作，系统回到初始状态；
4.42)若红外发射接收检测模块B为低电平，同时红外发射接收检测模块A保持高电平，则表示此前红外发射接收检测模块C为低电平时为误触发，忽略红外发射接收检测模块C的逻辑状态，而当前手势动作进入S4阶段；此后若红外发射接收检测模块B逻辑输出回到高电平，表示手势动作进入S5阶段，完成本次手势动作的检测及识别，检测及识别的结果为左手手势动作由左上(D)至右下(B)；否则为无效手势动作，系统回到初始状态；
4.5)判断红外发射接收检测模块A的检测结果，根据检测结果，得到以下情况：
4.51)若红外发射接收检测模块A逻辑输出低电平，同时红外发射接收检测模块B、C逻辑输出保持高电平，表示手势动作进入S4阶段；此后若红外发射接收检测模块A逻辑输出回到高电平，表示手势动作进入S5阶段，完成本次手势动作的检测及识别，检测及识别的结果为由左(D)至右(A)，忽略该手势动作；否则为无效手势动作，系统回到初始状态。
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