CN105259811A - 基于手势识别技术的镜面除雾方法及自动除雾镜 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于手势识别技术的镜面除雾方法及自动除雾镜，包括：检测用户在镜面前做出的手势；当所述手势为擦拭镜子的手势时，开启除雾装置对所述镜面进行除雾。本发明通过采集用户在镜子前做出的手势来判断是否执行除雾操作，当镜子表面形成水雾影响使用时，用户只需在镜子前来回摆动手臂，做出擦拭镜子的手势，即可启动镜子自动除雾，操作方便，控制准确，显著提升了镜子的智能化水平，改善了用户对镜子的使用体验。

Description

基于手势识别技术的镜面除雾方法及自动除雾镜

技术领域

本发明属于家庭用具技术领域，涉及一种镜子，具体地说，是涉及一种可以自动去除镜面上形成的水雾的方法以及具有自动除雾功能的镜子。

背景技术

安装在浴室中的镜子，经常会因用户洗浴时产生的湿气，而在镜面上形成一层水雾，影响用户的正常使用。为了去除镜面上的水雾，传统的方法是用毛巾手动擦拭，不仅费时费力，而且擦拭效果并不理想。

为了提高浴室镜的智能化水平，在浴室镜上实现自动除雾功能具有非常重要的现实意义。目前具有自动除雾功能的镜子，通常是借助湿敏传感器检测室内湿度，并将检测到的湿度值作为除雾指标来决定是否开启除雾功能的。这种除雾方法，在实际使用过程中经常会出现误动作，直接影响用户的使用体验。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于手势识别技术设计的镜面除雾方法，根据用户在镜子前做出的手势来判断是否开启除雾功能，以达到降低误动作发生几率的设计目的。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种基于手势识别技术的镜面除雾方法，包括：检测用户在镜面前做出的手势；当所述手势为擦拭镜子的手势时，开启除雾装置对所述镜面进行除雾。

为了降低手势识别发生错误的几率，以确保镜面除雾功能准确开启，在所述检测用户在镜面前做出的手势的过程中，包括：检测用户在镜面前的手臂摆动；当手臂来回摆动两次或者两次以上时，检测本次手臂的摆动幅度；若手臂的摆动幅度超过预设的基准幅度，则判定为擦拭镜子的手势。

优选的，所述预设值优选通过采集用户初始手势的方式确定，包括：在首次启动镜面除雾功能时，首先进入参数设置过程；即：检测用户在镜面前的手臂摆动；当手臂来回摆动两次或者两次以上时，询问用户是否除雾；若用户确认除雾，则将本次手臂摆动的幅度作为基准幅度，进行保存；退出参数设置过程，开启镜面除雾功能。

进一步的，在所述开启除雾装置对所述镜面进行除雾的过程中，优选采用加热模组对镜面进行加热除雾，包括：当检测到用户在镜面前做出擦拭镜子的手势时，首先开启一组加热模组对镜面进行加热除雾；在该组加热模组加热除雾的过程中，若检测到用户在镜面前又做出了擦拭镜子的手势，则再开启一组加热模组，利用两组加热模组共同对所述镜面进行加热除雾，以加快除雾速度。

为了避免因镜面温度过高导致镜面损坏问题的出现，在所述加热除雾的过程中，定时检测所述镜面的温度，当镜面温度超过设定的温度阈值时，关闭所述的除雾装置，以达到安全除雾的设计目的。

进一步的，在开启除雾装置对镜面除雾后，何时结束除雾，本发明提出以下三种优选方式：

其一，在所述除雾装置开启后，在设定的除雾时间到达时，关闭所述的除雾装置；或者，在设定的除雾时间还未到达、但接收到用户输入的停止除雾的操作指令时，关闭所述的除雾装置；

其二，在所述除雾装置开启后，当接收到用户输入的停止除雾的操作指令时，关闭所述的除雾装置；

其三，在所述除雾装置开启后，检测室内湿度，当所述室内湿度低于设定的湿度阈值时，关闭所述的除雾装置。

基于上述镜面除雾方法，本发明还提出了一种自动除雾镜，包括镜面、除雾装置、手势感应模块、手势判别模块和控制器；所述除雾装置对所述镜面进行除雾；所述手势感应模块采集用户在镜面前做出的手势；所述手势判别模块判断所述手势是否为擦拭镜子的手势，若是，则输出除雾信号；所述控制器连接所述的手势判别模块，在接收到所述除雾信号后，开启所述的除雾装置。

进一步的，所述自动除雾镜还包括存储器，存储预设的基准幅度，供所述手势判别模块调用；所述手势判别模块在判断所述手势是否为擦拭镜子的手势时，将检测到的手臂摆动幅度与所述预设的基准幅度进行比较，若手臂的摆动幅度超过所述的基准幅度，则判定为擦拭镜子的手势。

为了降低手势识别发生错误的几率，以确保镜面除雾功能准确开启，本发明设计所述手势感应模块将采集到的手势传送至所述的控制器，所述控制器根据接收到的手势首先判断手臂摆动的次数，若手臂来回摆动两次或者两次以上，则检测本次手臂的摆动幅度，并将手臂的摆动幅度发送至所述的手势判别模块，以判断是否为擦拭镜子的手势。

为了进一步降低误动作发生的几率，本发明在所述自动除雾镜中还设置有镜面显示器，接收用户的操作指令并显示提示信息；所述手势判别模块在判定所述手势为擦拭镜子的手势时，通过镜面显示器询问用户是否除雾，只有当用户通过镜面显示器输入确认除雾的操作指令时，所述手势判别模块才生成除雾信号输出至所述的控制器，进行除雾。

优选的，在所述除雾装置中优选设置两组加热模组，所述控制器在接收到除雾信号后，首先开启一组加热模组对镜面进行加热除雾，在该组加热模组加热除雾的过程中，若手势判别模块检测到用户在镜面前又做出了擦拭镜子的手势，则开启另一组加热模组，利用两组加热模组共同对所述镜面进行加热除雾，以加快除雾速度。

优选的，将所述的两组加热模组均贴附在所述镜面的背部，一组在上，另一组在下；在所述镜面的背部、两组加热模组之间设置有镜面显示器，在所述镜面显示器与加热模组相邻的部位设置有隔热层，通过隔热层阻隔热量向镜面显示器扩散，以防止镜面显示器因工作温度过高而影响其正常运行。

进一步的，优选将所述镜面安装在一镜框上，所述手势感应模块优选采用手势体感摄像头，内嵌于顶部镜框上，且位于镜面的垂直中心轴线的位置处；在所述顶部镜框与位于上方的加热模组之间增设有隔热层，以避免加热模组产生的热量对手势体感摄像头的正常工作产生不利的影响。

为了避免因镜面温度过高导致镜面损坏问题的出现，本发明在所述自动除雾镜中还设置有温度传感器，检测镜面温度，并连接所述的控制器；所述控制器在开启所述除雾装置后，接收所述温度传感器发出的温度检测信号，当检测到镜面温度超过设定的温度阈值时，关闭所述的除雾装置，以达到安全除雾的目的。

作为结束除雾的几种条件，所述控制器在开启所述的除雾装置后，启动计时器计时，当计时到达设定的除雾时间时或者在设定的除雾时间还未到达、但接收到用户发出的停止除雾的操作指令时，关闭所述的除雾装置。或者，在所述自动除雾镜上设置湿敏传感器，检测室内湿度，并连接所述的控制器；所述控制器在开启所述的除雾装置后，接收所述湿敏传感器发出的湿度检测信号，当检测到室内湿度低于设定的湿度阈值时，关闭所述的除雾装置，以结束除雾过程。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明通过采集用户在镜子前做出的手势来判断是否执行除雾操作，当镜子表面形成水雾影响使用时，用户只需在镜子前来回摆动手臂，做出擦拭镜子的手势，即可启动镜子自动除雾，操作方便，控制准确，显著提升了镜子的智能化水平，改善了用户对镜子的使用体验。

结合附图阅读本发明实施方式的详细描述后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

图1是本发明所提出的自动除雾镜的一种实施例的整体结构示意图；

图2是图1所示自动除雾镜中控制系统的一种实施例的原理框图；

图3是本发明所提出的基于手势识别技术的镜面除雾方法的一种实施例的流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细地描述。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本实施例为了在用户使用的镜子上，特别是安装在浴室中的浴室镜上，实现自动除雾功能，提出了一种基于手势识别技术设计的自动除雾镜，通过检测用户在镜子前做出的手势来判断镜子表面是否形成了水雾。当检测到用户在镜面前做出了擦拭镜子的手势时，则认为镜子表面的雾气大，需要除雾，进而开启除雾装置对镜面进行除雾操作，从而实现了镜面根据用户手势自动除雾的功能，提高了除雾操作的准确性和智能化水平。

下面结合图1、图2，首先对本实施例所提出的自动除雾镜的硬件组建结构进行详细说明。

如图1所示，本实施例的自动除雾镜主要包括镜面10、镜框1、手势感应模块2和除雾装置等部分。其中，镜面10可以安装在镜框1的正前方；手势感应模块2可以安装在顶部镜框上，优选安装在与镜面10的垂直中心轴线OO’重合的位置处，以保证用户手势的准确采集。在本实施例中，所述手势感应模块2可以选用手势体感摄像头或者体感手柄等，来实现用户手势的有效采集。本实施例优选采用手势体感摄像头安装在自动除雾镜上，且镜头21正对镜面10的正前方，通过摄取镜面10前用户的手臂图像来判断用户做出了何种手势。所述除雾装置可以选用雨刷装置、暖风机、加热膜等方式对镜面10进行除雾操作，本实施例优选采用在镜面10背后安装加热模组4、5，以加热除雾的方式来达到消除镜面10水雾的目的。

作为本实施例的一种优选设计方案，本实施例优选在镜面10的背后安装两组加热模组4、5，可以根据雾气的严重程度选择开启一组或者两组，以达到快速除雾的目的。如图1所示，可以将两组加热模组4、5上下分离地布设在镜面10的背后，一组在上，另一组在下，将镜面10的中间区域空出，以用于安装镜面显示器3。在本实施例中，所述加热模组4、5可以采用非金属氧化物的透明加热膜41、51贴附在镜面10的背部，加热镜面10，实现除雾。例如，可以将镜面10从上至下分成三个区域，在上部区域镜面11的背面贴附透明加热膜41，透明加热膜41的后方安装玻璃底层42，透明加热膜41的上下两侧分别增设隔热层43、44，以避免透明加热膜41产生的热量向上下两个方向扩散，导致手势体感摄像头2和镜面显示器3的工作温度过高，影响其正常运行。在中间区域镜面12的背后安装镜面显示器3，作为人机交互终端，接收用户的操作指令，并显示提示信息。所述镜面显示器3是为了询问用户是否确认除湿而设计的，若无需询问确认，只通过识别用户的手势即决定是否开启除湿功能，则可以不设置所述的镜面显示器3。因此，可以根据实际设计需要，选择配置。当然，所述镜面显示器3也可以布设在镜面10的一侧，或者选用普通的触摸显示器作为人机交互终端，本实施例并不仅限于以上举例。将另一组透明加热膜51贴附在下部区域镜面13的背面，透明加热膜51的后方安装玻璃底层52，透明加热膜51的上方安装隔热层53，以避免透明加热膜51产生的热量向上扩散至镜面显示器3。

为了达到自动开启除雾装置的目的，本实施例在所述自动除雾镜中还设置有控制器、手势判别模块和存储器，如图2所示，具体可以安装在中间区域镜面12的背后，避免加热模组4、5产生的热量对其工作温度造成影响。

将所述控制器分别与手势体感摄像头2、手势判别模块和两个加热模组4、5对应连接，存储器连接所述的手势判别模块。当用户首次开启除雾功能时，首先进入参数设置过程，记录用户在做出有效的擦拭镜子的手势时，其手臂摆动的幅度，并将该幅度作为基准幅度，以用于后续的手势判别过程。

具体来讲，在系统进入参数设置过程后，通过镜面显示器3提示用户做出擦拭镜子的基准手势。当用户在镜面10前摆动手臂，做出擦拭镜子的手势时，通过手势体感摄像头2采集用户的手臂摆动，并传送至控制器。所述控制器根据接收到的图像数据首先判断手臂来回摆动的次数，为了减少误动作，优选在检测到手臂来回摆动两次或者两次以上时，认为做出了擦拭镜子的手势。此时，控制器检测手臂摆动的幅度，并将本次手臂摆动的幅度发送至手势判别模块。为了尽量避免误动作的出现，用户手臂摆动的幅度最好大于以臂肘为中心左右各30°的摆动角，若摆动幅度较小，系统可提示用户重新输入。所述手势判别模块在检测到手臂摆动幅度符合要求后，启动镜面显示器3询问用户是否除雾；若用户确认除雾，则手势判别模块将本次手臂摆动的幅度作为基准幅度，写入存储器进行保存，完成参数设置过程，并开启自动除雾功能。之后，用户便可以正常使用了。

下面结合图3，对本实施例的手势除雾方法进行详细地阐述。

S301、采集镜面10前用户做出的手势；

本实施例通过手势体感摄像头2感应镜面10前是否有人体存在，若有，则采集用户的手臂摆动，并生成图像数据发送至控制器。

S302、判断手臂来回摆动的次数，若手臂来回摆动两次或者两次以上，则初步判断可能是一次擦拭镜子的手势，执行后续步骤作进一步判别；否则，返回步骤S301继续采集用户手势。

S303、检测手臂的摆动幅度；

所述控制器根据接收到的图像数据，检测本次手势中手臂的摆动幅度，并生成相应的检测数据，传输至所述的手势判别模块。

S304、将用户的手臂摆动幅度与预设的基准幅度进行比较，判断是否为擦拭镜子的手势；

所述手势判别模块在接收到控制器发送过来的手臂摆动幅度的数据后，访问存储器，调取其保存的基准幅度，并将其与检测到的手臂摆动幅度进行比较；若用户手臂摆动的幅度大于基准幅度，则判定用户做出的是擦拭镜子的手势，执行后续步骤；否则，返回步骤S301继续检测。

S305、询问用户是否除雾，若用户确认除雾，则执行后续步骤；否则，返回步骤S301继续检测。

所述手势判别模块在判定用户做出的是擦拭镜子的手势后，为了进一步降低误动作发生的几率，本实施例设计系统在判定用户做出的是擦拭镜子的手势后，采用进一步询问用户的方式进行确认。具体来讲，可以利用手势判别模块启动镜面显示器3显示提示信息，询问用户是否除雾，若用户选择“除雾”，则执行后续步骤；若用户选择“放弃”，则返回步骤S301继续检测。

当然，也可以不设计步骤S305，在所述手势判别模块判定用户做出的是擦拭镜子的手势后，可以直接执行后续的除雾动作。

S306、开启除雾装置对镜面10进行除雾；

所述手势判别模块在确认执行除雾操作后，输出除雾信号至控制器。所述控制器在接收到除雾信号后，首先控制一组加热模组4开启，对镜面10进行加热除雾。若在短时间内（例如1分钟内）又检测到用户做出了擦拭镜子的手势，则认为雾气大，需要加速除雾。此时，控制器控制另外一组加热模组5开启，利用两组加热模组4、5共同加热，以加快除雾速度。

S307、判断除雾结束的条件是否满足，若满足，则停止除雾；若不满足，则返回步骤S306继续除雾；

在本实施例中，可以选择以下三种方式中的任意一种，来决定是否结束本次的除雾过程：

第一种方式是，根据用户的操作指令决定何时结束除雾。即，在所述除雾装置开启后，当接收到用户通过镜面显示器3输入的停止除雾的操作指令时，控制器关闭所述的除雾装置，停止除雾。

第二种方式是，在控制器控制除雾装置开启后，启动计时器计时，当计时时间到达预先设定的除雾时间时，关闭所述的除雾装置。在本实施例中，当控制器启动一组加热模组4对镜面10进行加热除雾时，优选将除雾时间设定为1分钟；当控制器启动两组加热模组4共同对镜面10进行加热除雾时，优选将除雾时间设定为30秒，以避免加热温度过高对镜面10造成损坏。

当然，在设定的除雾时间还未到达的情况下，若用户通过镜面显示器3输入了停止除雾的操作指令，则控制器可以直接关闭所述的除雾装置，停止除雾。

第三种方式是，在所述除雾装置开启后，检测室内湿度，当所述室内湿度低于预先设定的湿度阈值时，关闭所述的除雾装置。采用这种方式时，需要在自动除雾镜上增设湿敏传感器，如图1所示，可以将湿敏传感器6安装在顶部镜框1上。控制器在开启除雾装置后，定时接收湿敏传感器6反馈的湿度检测信号，当检测到室内湿度低于湿度阈值时，控制所述除雾装置关闭，停止除雾过程。

在本实施例中，为了确保镜面10不会因温度过高而导致损坏，本实施例优选在镜框1上安装一温度传感器，连接所述的控制器，实时检测镜面10的温度。所述控制器在开启加热模组4或5后，定时接收温度传感器反馈的温度检测信号，当检测到镜面温度超过预先设定的温度阈值时，控制所述加热模组4、5关闭，以确保自动除雾镜使用的安全性。

在本实施例中，所述预先设定的除雾时间、湿度阈值和温度阈值可以保存在存储器中，也可以直接存储在控制器中的寄存器内。所述手势判别模块可以直接集成在控制器中，以简化电路设计。

当然，以上所述仅是本发明的一种优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (17)

1.一种基于手势识别技术的镜面除雾方法，其特征在于，

检测用户在镜面前做出的手势；

当所述手势为擦拭镜子的手势时，开启除雾装置对所述镜面进行除雾。

2.根据权利要求1所述的镜面除雾方法，其特征在于，在所述检测用户在镜面前做出的手势的过程中，包括：

检测用户在镜面前的手臂摆动；

当手臂来回摆动两次或者两次以上时，检测本次手臂的摆动幅度；

若手臂的摆动幅度超过预设的基准幅度，则判定为擦拭镜子的手势。

3.根据权利要求2所述的镜面除雾方法，其特征在于，所述预设值通过采集用户初始手势的方式确定，包括：

在首次启动镜面除雾功能时，首先进入参数设置过程；

检测用户在镜面前的手臂摆动；

当手臂来回摆动两次或者两次以上时，询问用户是否除雾；

若用户确认除雾，则将本次手臂摆动的幅度作为基准幅度，进行保存；

退出参数设置过程，开启镜面除雾功能。

4.根据权利要求1所述的镜面除雾方法，其特征在于，在所述开启除雾装置对所述镜面进行除雾的过程中，采用加热模组对镜面进行加热除雾，包括：

当检测到用户在镜面前做出擦拭镜子的手势时，首先开启一组加热模组对镜面进行加热除雾；

在该组加热模组加热除雾的过程中，若检测到用户在镜面前又做出了擦拭镜子的手势，则再开启一组加热模组，利用两组加热模组共同对所述镜面进行加热除雾。

5.根据权利要求4所述的镜面除雾方法，其特征在于，在所述加热除雾的过程中，检测所述镜面的温度，当镜面温度超过设定的温度阈值时，关闭所述的除雾装置。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的镜面除雾方法，其特征在于，在所述除雾装置开启后，在设定的除雾时间到达时或者在设定的除雾时间还未到达、但接收到用户输入的停止除雾的操作指令时，关闭所述的除雾装置。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的镜面除雾方法，其特征在于，在所述除雾装置开启后，检测室内湿度，当所述室内湿度低于设定的湿度阈值时，关闭所述的除雾装置。

8.一种自动除雾镜，包括镜面，其特征在于，还包括：

除雾装置，对所述镜面进行除雾；

手势感应模块，采集用户在镜面前做出的手势；

手势判别模块，判断所述手势是否为擦拭镜子的手势，若是，则输出除雾信号；

控制器，连接所述的手势判别模块，在接收到所述除雾信号后，开启所述的除雾装置。

9.根据权利要求8所述的自动除雾镜，其特征在于，还包括：

存储器，存储预设的基准幅度，供所述手势判别模块调用；

所述手势判别模块在判断所述手势是否为擦拭镜子的手势时，将检测到的手臂摆动幅度与所述预设的基准幅度进行比较，若手臂的摆动幅度超过所述的基准幅度，则判定为擦拭镜子的手势。

10.根据权利要求9所述的自动除雾镜，其特征在于，所述手势感应模块将采集到的手势传送至所述的控制器，所述控制器根据接收到的手势首先判断手臂摆动的次数，若手臂来回摆动两次或者两次以上，则检测本次手臂的摆动幅度，并将手臂的摆动幅度发送至所述的手势判别模块。

11.根据权利要求8所述的自动除雾镜，其特征在于，还包括：

镜面显示器，接收用户的操作指令并显示提示信息；

所述手势判别模块在判定所述手势为擦拭镜子的手势时，通过镜面显示器询问用户是否除雾，若用户通过镜面显示器输入确认除雾的操作指令，则所述手势判别模块生成除雾信号输出至所述的控制器。

12.根据权利要求8所述的自动除雾镜，其特征在于，在所述除雾装置中设置有两组加热模组，所述控制器在接收到除雾信号后，首先开启一组加热模组对镜面进行加热除雾，在该组加热模组加热除雾的过程中，若手势判别模块检测到用户在镜面前又做出了擦拭镜子的手势，则开启另一组加热模组，利用两组加热模组共同对所述镜面进行加热除雾。

13.根据权利要求12所述的自动除雾镜，其特征在于，所述的两组加热模组均贴附在所述镜面的背部，一组在上，另一组在下；在所述镜面的背部、两组加热模组之间设置有镜面显示器，在所述镜面显示器与加热模组相邻的部位设置有隔热层。

14.根据权利要求13所述的自动除雾镜，其特征在于，所述镜面安装在一镜框上，所述手势感应模块为手势体感摄像头，内嵌于顶部镜框上，且位于镜面的垂直中心轴线的位置处；在所述顶部镜框与位于上方的加热模组之间增设有隔热层。

15.根据权利要求12所述的自动除雾镜，其特征在于，还包括：

温度传感器，检测镜面温度，并连接所述的控制器；

所述控制器在开启所述加热模组后，接收所述温度传感器发出的温度检测信号，当检测到镜面温度超过设定的温度阈值时，关闭所述的加热模组。

16.根据权利要求8至15中任一项所述的自动除雾镜，其特征在于，所述控制器在开启所述的除雾装置后，启动计时器计时，当计时到达设定的除雾时间时或者在设定的除雾时间还未到达、但接收到用户发出的停止除雾的操作指令时，关闭所述的除雾装置。

17.根据权利要求8至15中任一项所述的自动除雾镜，其特征在于，还包括：

湿敏传感器，检测室内湿度，并连接所述的控制器；

所述控制器在开启所述的除雾装置后，接收所述湿敏传感器发出的湿度检测信号，当检测到室内湿度低于设定的湿度阈值时，关闭所述的除雾装置。