CN107942691A - 一种具有亮度补偿的手势识别的智能家居控制系统 - Google Patents

一种具有亮度补偿的手势识别的智能家居控制系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种具有亮度补偿的手势识别的智能家居控制系统，包括：智能控制设备，包括；图像采集单元，采集光线明暗度形成光线信号；距离感应单元，形成对应的距离信号并输出；照明控制单元，接收距离信号并当光线信号在一预设阈值内时，补偿手势识别区域的亮度；图像采集单元，采集使用者的手势图像；特征提取单元，提取出手势图像的特征信息；匹配单元，根据特征信息与特征库中的手势特征信息模板进行匹配；判断单元，判断特征信息是否与手势特征信息模板匹配；控制单元，形成控制指令控制家用设备的开启或者关闭。其技术方案的有益效果，可根据手势识别区域的明暗度，在光线较暗时提供亮度补偿以方便能及时准确的采集到使用者的手势图像。

Description

一种具有亮度补偿的手势识别的智能家居控制系统
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种具有亮度补偿的手势识别的智能家居控制系统。
背景技术
智能家居，具体是利用计算机技术、网络通信技术、自动控制等技术，将与家庭生活有关的各种设备结合在一起，通过综合管理，实现更舒适、安全高效和节能的一种技术。而另一方面手势识别作为一种新型的交互方式被广泛的应用到各个领域，现有技术中的手势识别往往存在着在手势识别过程中，通过将手势识别技术与智能家居控制系统建立联系，进而可提供更简单方便的交互方式，而在手势识别的过程中往往会因为识别环境影响手势的完整采集，如在采集手势图像时识别环境光线较暗，则需要及时的调整照明亮度，因此给手势识别带来了不便。
发明内容
针对现有技术中手势识别存在的上述问题，现提供一种旨在提高手势识别准确度的具有亮度补偿的手势识别的智能家居控制系统。
具体技术方案如下：
一种具有亮度补偿的手势识别的智能家居控制系统，包括：
智能控制设备，以及与所述智能控制设备连接的复数个家用设备；
所述智能控制设备包括；
距离感应单元，用以当使用者的手势在预定距离内时形成对应的距离信号并输出；
照明控制单元，与所述图像采集单元连接以及距离感应单元连接，用以接收所述距离信号并当所述光线信号在一预设阈值内时，启动照明以补偿所述智能控制设备在手势识别区域的亮度；
图像采集单元，与所述照明控制单元连接，用以采集使用者的手势图像并输出；
特征提取单元，与所述图像采集单元连接，用以对采集的所述手势图像提取出特征信息并输出；
匹配单元，与所述特征提取单元连接，用以根据提取出的所述特征信息与预先设置在所述智能控制设备的特征库中的手势特征信息模板进行匹配，并输出匹配结果；
判断单元，与所述匹配单元连接，用以根据所述匹配结果，判断所述特征信息是否与所述手势特征信息模板匹配；
控制单元，与所述判断单元连接，用以当所述特征信息与所述手势特征信息模板匹配时，形成与所述手势特征信息模板对应的控制指令，以控制对应的所述家用设备的开启或者关闭。
优选的，所述智能控制设备包括第一无线单元，通过所述第一无线单元用以将所述控制指令发送至对应的所述家用设备。
优选的，所述第一无线单元包括，蓝牙模块，红外线模块，或者WIFI模块其中之一。
优选的，每个所述家用设备包括第二无线单元，用以对应接收所述智能控制设备发送的所述控制指令。
优选的，所述第二无线单元包括，蓝牙模块，红外线模块，或者WIFI模块其中之一。
优选的，所述距离感应单元为距离传感器，以及所述图像采集单元为光线传感器。
优选的，所述家用设备包括：空调、电视机、电风扇、照明灯、音响设备。
优选的，所述图像采集单元为摄像头。
优选的，所述智能控制设备包括一储存单元，与所述控制单元连接，所述储存单元中储存有所述手势特征信息模板所对应的控制指令。
上述技术方案具有如下优点或有益效果：当使用者在手势识别区域进行手势操作时，可根据手势识别区域的明暗度，在光线较暗时提供亮度补偿以方便能及时准确的采集到使用者的手势图像。
附图说明
参考所附附图，以更加充分的描述本发明的实施例。然而，所附附图仅用于说明和阐述，并不构成对本发明范围的限制。
图1为本发明一种具有亮度补偿的手势识别的智能家居控制系统的实施例的结构示意图；
图2为本发明一种具有亮度补偿的手势识别的智能家居控制系统的实施例中，关于智能控制设备的结构示意图；
图3为本发明一种具有亮度补偿的手势识别的智能家居控制系统的实施例中，关于家用设备的结构示意图。
上述说明书中各附图标记表示：
1、智能控制设备；2、家用设备；11、光线感应单元；12、距离感应单元；13、照明控制单元；14、图像采集单元；15、特征提取单元；16、匹配单元；17、判断单元；18、控制单元；19、第一无线单元；20、储存单元；21、第二无线单元。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
本发明包括一种具有亮度补偿的手势识别的智能家居控制系统。
如图1所示，一种具有亮度补偿的手势识别的智能家居控制系统的实施例，包括：
智能控制设备1，以及与智能控制设备1连接的复数个家用设备2；
智能控制设备1包括；
光线感应单元11，用以采集智能控制设备周围的光线明暗度，并根据光线明暗度形成对应的光线信号并输出；
距离感应单元12，与光线感应单元11连接，用以当使用者的手势在预定距离内时形成对应的距离信号并输出
照明控制单元13，与光线感应单元11连接以及距离感应单元12连接，用以接收距离信号并当光线信号在一预设阈值内时，启动照明以补偿智能控制设备在手势识别区域的亮度；
图像采集单元14，与所述照明控制单元13连接，用以采集用者的手势图像并输出；
特征提取单元15，与图像采集单元14连接，用以对采集的手势图像提取出特征信息并输出；
匹配单元16，与特征提取单元15连接，用以根据提取出的特征信息与预先设置在智能控制设备1的特征库中的手势特征信息模板进行匹配，并输出匹配结果；
判断单元17，与匹配单元16连接，用以根据匹配结果，判断特征信息是否与手势特征信息模板匹配；
控制单元18，与判断单元17连接，用以当特征信息与手势特征信息模板匹配时，形成与手势特征信息模板对应的控制指令，以控制对应的家用设备2的开启或者关闭。
上述技术方案中，当使用者需要通过手势操作控制家用设备2时，可通过手势采集单元采集使用者的手势图像，为了更准确的采集到使用者的手势图像当使用者的手势摆放在手势识别区域时，距离感应单元12将形成的距离信号输出至照明控制设备，并通过光线感应单元14根据智能控制设备的周围的光线明暗度将形成的光线信号输出至照明控制设备，照明控制设备于接收到距离信号后，判断光线信号是否在一预设值内，若在则对手势区域进行亮度补偿，进而使手势采集单元准确的采集到使用者的手势图像并于采集到使用者的手势图像后，对手势图像进行特征提取并将已提取出的特征信息，与特征库中的手势特征信息模板进行匹配，并将对应的匹配结果输出，当手势特征信息与特征库中的手势特征信息模板匹配时，此时生成一与手势特征信息模板所对应的控制指令，并将控制指令发送至对应的家用设备2以控制家用设备2的开启或者关闭。
在一种较优的实施方式中，如图2所示，智能控制设备1包括第一无线单元19，通过第一无线单元19用以将控制指令发送至对应的家用设备2。进一步的，第一无线单元19包括，蓝牙模块，红外线模块，或者WIFI模块其中之一。
在一种较优的实施方式中，如图3所示，每个家用设备2包括第二无线单元21，用以对应接收智能控制设备1发送的控制指令。第二无线单元21可包括，蓝牙模块，红外线模块，或者WIFI模块其中之一并与第一无线单元19对应。
上述技术方案中，智能控制设备1和每个家用设备2上分别安装有无线单元，其中无线单元可为蓝牙模块，红外线模块，或者WIFI模块中任意一个，在智能控制设备1识别出使用者的手势图像时，可将与手势特征信息模板对应的控制指令通过无线单元发送至对应的家用设备，其中家用设备2在接收到智能控制设备1对应的控制指令时根据控制指令控制自身的开启或者关闭。
在一种较优的实施方式中，距离感应单元12为距离传感器，以及图像采集单元14为光线传感器。
上述技术方案中，照明控制设备可包括一照明灯，优选的，照明灯可为LED灯，通过距离传感器可实时检测到手势是否出现在手势识别区域，当手势出现在距离传感器的预设距离内时，距离传感器形成一距离信号并将距离信号输出至照明控制设备，并通过管线传感器采集到智能控制设备的周围的光线的明暗度，并根据光线的明暗度形成对应的光线信号进而将光线信号输出至照明控制设备，照明控制设备根据光线信号判断光线信号是否在一预设阈值内，若在则控制照明灯亮起，进而对手势区域进行亮度补偿，进而使手势采集单元准确的采集到使用者的手势图像。
在一种较优的实施方式中，家用设备2包括：空调、电视机、电风扇、照明灯、音响设备。
在一种较优的实施方式中，图像采集单元14为摄像头。
在一种较优的实施方式中，智能控制设备1包括一储存单元20，与控制单元18连接，储存单元20中储存有手势特征信息模板所对应的控制指令。优选的，储存单元20中预先储存有不同的手势特征信息模板以及与每个手势特征信息模板所匹配的控制指令，在使用者的手势图像中提取的特征信息与储存单元20中的手势特征信息模板匹配时，将与该手势特征信息模板所匹配的控制指令发送至对应的家用设备2，以控制对应家用设备2的开启或者关闭。
以下以一种具体的实施方式进行说明，在家用设备2为音响设备的实施例下，距离感应单元12为距离传感器的实施例下，以及光线感应单元11为光线传感器的实施例子下：
可通过图像采集单元14在储存单元20中预先设置不同的手势特征信息模板，以及与手势特征信息模板所匹配的控制指令，如将四指握拳拇指向上的手势特征信息模板定义为开启音响设备的控制指令保存至储存单元20中；将四指握拳拇指向下的手势特征信息模板定义为关闭音响设备的控制指令保存至储存单元20中。
当使用者需要开启音响设备时，可通过将特定的手势放置到图像采集区域，通过距离传感器可实时检测到手势是否出现在手势识别区域，当手势出现在距离传感器的预设距离内时，距离传感器形成一距离信号并将距离信号输出至照明控制设备，并通过光线传感器采集到智能控制设备的周围的光线的明暗度，并根据光线的明暗度形成对应的光线信号进而将光线信号输出至照明控制设备，照明控制设备根据光线信号判断光线信号是否在一预设阈值内，若在则对手势区域进行亮度补偿，进而使手势采集单元准确的采集到使用者的手势图像。
在采集到使用者的手势图像后，对手势图像进行特征提取，并将提取的特征信息与特征库中手势特征信息模板进行匹配，根据匹配结果，当提取的特征信息与特征库中的手势特征信息模板匹配时，此时将与该手势特征信息模板所匹配的控制指令发送至对应的音响设备以控制该音响设备的开启；
当使用者需要关闭该音响设备时，按照上述的步骤只需将手势图像换为四指握拳拇指向下，当从手势图像中提取出的特征信息与特征库中手势特征信息模板匹配时，此时将与该手势特征信息模板所匹配的控制指令发送至对应的音响设备以控制该音响设备的关闭。
上述技术方案具有如下优点或有益效果：当使用者在手势识别区域进行手势操作时，可根据手势识别区域的明暗度，在光线较暗时提供亮度补偿以方便能及时准确的采集到使用者的手势图像。
以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种具有亮度补偿的手势识别的智能家居控制系统，其特征在于，包括：
智能控制设备，以及与所述智能控制设备连接的复数个家用设备；
所述智能控制设备包括；
光线感应单元，用以采集所述智能控制设备周围的光线明暗度，并根据所述光线明暗度形成对应的光线信号并输出；
距离感应单元，与所述图像采集单元连接，用以当使用者的手势在预定距离内时形成对应的距离信号并输出
照明控制单元，与所述光线感应单元连接以及距离感应单元连接，用以接收所述距离信号并当所述光线信号在一预设阈值内时，启动照明以补偿所述智能控制设备在手势识别区域的亮度；
图像采集单元，与所述照明控制单元连接，用以采集使用者的手势图像并输出；
特征提取单元，与所述图像采集单元连接，用以对采集的所述手势图像提取出特征信息并输出；
匹配单元，与所述特征提取单元连接，用以根据提取出的所述特征信息与预先设置在一特征库中的手势特征信息模板进行匹配，并输出匹配结果；
判断单元，与所述匹配单元连接，用以根据所述匹配结果，判断所述特征信息是否与所述手势特征信息模板匹配；
控制单元，与所述判断单元连接，用以当所述特征信息与所述手势特征信息模板匹配时，将与所述手势特征信息模板所对应的控制指令，发送至对应的所述家用设备的开启或者关闭。
2.根据权利要求1所述的智能家居控制系统，其特征在于，所述智能控制设备包括：
第一无线单元，通过所述第一无线单元用以将所述控制指令发送至对应的所述家用设备。
3.根据权利要求2所述的智能家居控制系统，其特征在于，所述第一无线单元包括，蓝牙模块，红外线模块，或者WIFI模块其中之一。
4.根据权利要求1所述的智能家居控制系统，其特征在于，每个所述家用设备包括：
第二无线单元，用以对应接收所述智能控制设备发送的所述控制指令。
5.根据权利要求4所述的智能家居控制系统，其特征在于，所述第二无线单元包括，蓝牙模块，红外线模块，或者WIFI模块其中之一。
6.根据权利要求1所述的智能家居控制系统，其特征在于，所述距离感应单元为距离传感器，以及所述光线感应单元为光线传感器。
7.根据权利要求1所述的智能家居控制系统，其特征在于，所述家用设备包括：空调、电视机、电风扇、照明灯、音响设备。
8.根据权利要求1所述的智能家居控制系统，其特征在于，所述图像采集单元为摄像头。
9.根据权利要求1所述的智能家居控制系统，其特征在于，所述智能控制设备包括一储存单元，分别与所述匹配单元及所述控制单元连接，用以保存所述特征库中的手势特征信息模板，以及储存有所述手势特征信息模板所匹配的控制指令。
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