CN108037828A - 一种红外手势识别方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种红外手势识别方法，包括红外接收管实现手势识别步骤：步骤一、基于红外发射二极管个数申请对应编号的计数器；步骤二、判断红外接收管是否接收到对应的编码信号；若是，对应编号的计数器加一，执行步骤三；若否，计数器超过规定时间未接收到编码信号，对应编号的计数器清零；步骤三、判断计数器值是否超过设定的阙值；若是，计数器加一；执行步骤四；步骤四、根据计数器的数值，得出各组计数器触发顺序，从而识别手势合法性及方向，进而实现算法简单的目的。
Description
技术领域
本发明涉及智能控制技术领域，更具体地说，它涉及一种红外手势识别方法。
背景技术
随着计算机技术的发展，人机交互技术越来越成熟，为便于人们以更自然的方式与计算机交流，由于手势在人机交互中具有生动、形象和直观等特点，成为人机交互的重要技术手段。手势识别对于我们来说并不陌生，手势识别技术很早就有，目前也在逐渐成熟，现在大部分消费类如智能家居，智能可穿戴以及VR等应用领域，都有增加了手势识别控制功能。手势识别功能炫酷，操作方便，在很多应用场合都起到了良好的助力功能。
目前，现有技术手势交互识别技术主要包括基于单摄像头的二维手势识别和基于红外结构光的三维手势识别，基于单摄像头的二维识别操作及识别单一，然而基于红外结构的三维手势识别实现的算法复杂，实现成本较高，不能广泛适用。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种红外手势识别装置及方法，具有成本低且算法简单的优点。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种红外手势识别方法，包括红外接收管实现手势识别对应的执行步骤：
步骤一、基于红外发射二极管个数申请对应编号的计数器；
步骤二、判断所述红外接收管是否接收到对应的编码信号；
若是，对应编号的所述计数器加一，执行步骤三；
若否，若所述计数器超过规定时间没有接收到所述编码信号，对应编号的所述计数器清零；
步骤三、判断所述计数器值是否超过设定的阙值；
若是，所述计数器加一，执行步骤四；
步骤四、根据所述计数器的数值，得出各组所述计数器触发顺序，从而识别手势合法性及方向。
如此设置，通过基于红外发射二极管的个数申请几组计数器，每组计数器编号与红外发射二极管的编号一一对应；每当接收到某编号红外发射二极管的信号时，对应编号计数器便作加一处理；若各组计数器在超过规定时间，仍未收到对应编号红外发射二极管发送来的信号时，立即对对应编号的计数器作清零处理；每组计数器都与一个设定好的阈值进行比较，当计数器的值达到阈值以上数值时，无论接收到哪个红外发射二极管的信号都对该计数器进行加一处理，各计数器计数值的大小得出哪组计数器最先被触发，从而识别手势的合法性以及手势方向，进而实现算法简单的目的。
进一步设置：若所述计数器之间的逻辑时间差相对较小，在指定范围内进行识别手势的垂直动作。
如此设置，如果各计数器之间触发的逻辑时间差相对较小，在实根据实际应用的可忽略指定范围内，可以进行识别手势的靠近和远离的垂直动作。
进一步设置：所述红外发射二极管采用移相编码制原则发送编码信号。
如此设置，通过红外发射二极管采用移相编码制原则，可以确保红外接收管收到每一个红外发射二极管发送的编码信号，并能够区分接收到的是哪一个红外发射二极管发送的编码信号。
进一步设置：所述红外发射二极管每次只有一个发送所述编码信号，所述红外发射二极管发送完成后，间隔固定周期T1进行下一个所述红外发射二极管发送对应的所述编码信号，所述红外发射二极管都发送完成后间隔固定周期T2再进行下一发送循环。
如此设置，通过每次只有一个红外发射二极管发送对应编码信号，在前一个红外发射二极管发送完成后，间隔固定周期T1进行下一个红外发射二极管发送对应编码信号，当所有红外发射二极管都发送完成后间隔固定周期T2再进行下一发送循环。进而实现确保红外接收管收到每一个红外发射二极管发送的编码信号，并能够区分接收到的是哪一个红外发射二极管发送的编码信号。
进一步设置：所述红外发射二极管呈十字型分布设置，所述红外二极管分别位于所述红外接收管位于的上、下、左、右位置。
如此设置，通过分布方式在上下左右四个方向均有一红外发射二极管，无论手势是哪一个方向上都能够有非常高的精度识别。
进一步设置：所述红外发射二极管呈品字型分布设置，所述红外接收管位于所述红外发射二极管之间。
如此设置，发射管呈品字型分布设置，红外接收管位于其中两红外发射二极管之间；该分布方式发射二极管呈“品”字分布，手势识别度高；该分布实现减小硬件占据的空间以及降低硬件的成本的作用。
进一步设置：根据所述计数器被触发的时间差以及所述红外发射二极管分布距离，得出手势运动速度。
如此设置，通过各计数器之间被触发的时间差以及红外发射二极管分布距离，可以求出手势的运动速度，实现进一步对手势识别处理。
进一步设置：步骤四通过所述计数器之间的数值大小来依次识别手势左滑、右滑、上滑和下滑动作。
如此设置，通过各计数器之间计数值的大小，以此判断各计数器的被触发时间先后顺序，再根据得出哪组计数器最先被触发顺序，从而识别手势的左滑、右滑、上滑和下滑动作。
通过采用上述技术方案，本发明相对现有技术相比：通过基于红外发射二极管的个数申请几组计数器，每组计数器编号与红外发射二极管的编号一一对应；每当接收到某编号红外发射二极管的信号时，对应编号计数器便作加一处理；若各组计数器在超过规定时间，仍未收到对应编号红外发射二极管发送来的信号时，立即对对应编号的计数器作清零处理；每组计数器都与一个设定好的阈值进行比较，当计数器的值达到阈值以上数值时，无论接收到哪个红外发射二极管的信号都对该计数器进行加一处理，各计数器计数值的大小得出哪组计数器最先被触发，从而识别手势的合法性以及手势方向，进而实现算法简单的目的。
附图说明
图1为红外接收管实现手势识别对应的方法一的流程图；
图2为红外接收管实现手势识别对应的方法二的流程图；
图3为移相编码制发送周期示意图；
图4为红外发射二极管和红外接收器的分布图一；
图5为红外发射二极管和红外接收器的分布图二。
图中：1、红外发射二极管；2、红外接收管。
具体实施方式
参照图1至图5对红外手势识别方法做进一步说明。
一种红外手势识别方法，如图1所示，包括红外接收管2实现手势识别对应的方法一的执行步骤：
步骤一、基于红外发射二极管1个数申请对应编号的计数器；
步骤二、判断红外接收管2是否接收到对应的编码信号；
若是，对应编号的计数器加一，执行步骤三；
若否，若计数器超过规定时间没有接收到编码信号，对应编号的计数器清零；
步骤三、判断计数器值是否超过设定的阙值；
若是，计数器加一，执行步骤四；
步骤四、根据计数器的数值，得出各组计数器触发顺序，通过计数器之间的数值大小来依次识别手势左滑、右滑、上滑和下滑动作，从而识别手势合法性及方向。
步骤五，根据计数器被触发的时间差以及红外发射二极管1分布距离，得出手势运动速度
步骤六，若计数器之间的逻辑时间差相对较小，在指定范围内进行识别手势的垂直动作。
如图2所示，红外接收管2实现手势识别对应的方法二的执行步骤：
步骤一、基于红外发射二极管1个数申请对应编号的计数器；
步骤二、判断红外接收管2是否接收到对应的编码信号；
若是，对应编号的计数器加一，执行步骤三；
若否，若计数器超过规定时间没有接收到编码信号，对应编号的计数器清零；
步骤三，通过每组计数器都与一个设定好的阈值进行比较；
当计数器的值达到阈值以上数值时，即时触发相应标志；
步骤四，根据被触发标志的时序逻辑识别手势合法性及方向；
步骤五，通过各标志的时间差以及红外发射二极管1分布距离，可以得出手势的运动速度；
步骤六，如果各标志触发的逻辑时间差相对较小，在根据实际应用情况设定的可忽略范围内可以识别手势的垂直动作。
如图3所示，红外发射二极管1采用移相编码制原则发送编码信号；红外发射二极管1每次只有一个发送编码信号，红外发射二极管1发送完成后，间隔固定周期T1进行下一个红外发射二极管1发送对应的编码信号，红外发射二极管1都发送完成后间隔固定周期T2再进行下一发送循环。
如图4所示，四个红外发射二极管1呈十字型分布设置，四个红外二极管分别位于一个红外接收管2位于的上、下、左、右位置。
如图5所示，三个红外发射二极管1呈品字型分布设置，一个红外接收管2位于两个红外发射二极管1之间。
工作原理：首先，通过基于红外发射二极管1的个数申请几组计数器，每组计数器编号与红外发射二极管1的编号一一对应；每当接收到某编号红外发射二极管1的信号时，对应编号计数器便作加一处理；若各组计数器在超过规定时间，仍未收到对应编号红外发射二极管1发送来的信号时，立即对对应编号的计数器作清零处理；之后执行方法一(或执行方法二)的步骤三至步骤六，此只列举方法一：每组计数器都与一个设定好的阈值进行比较，当计数器的值达到阈值以上数值时，无论接收到哪个红外发射二极管1的信号都对该计数器进行加一处理，各计数器计数值的大小得出哪组计数器最先被触发，从而识别手势的合法性以及手势方向，进而实现算法简单的目的。如果各计数器之间触发的逻辑时间差相对较小，在实根据实际应用的可忽略指定范围内，可以进行识别手势的靠近和远离的垂直动作。通过各计数器之间计数值的大小，以此判断各计数器的被触发时间先后顺序，再根据得出哪组计数器最先被触发顺序，从而识别手势的左滑、右滑、上滑和下滑动作。通过红外发射二极管1采用移相编码制原则，可以确保红外接收管2收到每一个红外发射二极管1发送的编码信号，并能够区分接收到的是哪一个红外发射二极管1发送的编码信号。另外，通过分布方式在上下左右四个方向均有一红外发射二极管1，无论手势是哪一个方向上都能够有非常高的精度识别。发射管呈品字型分布设置，红外接收管2位于其中两红外发射二极管1之间；该分布方式发射二极管呈“品”字分布，手势识别度高；该分布实现减小硬件占据的空间以及降低硬件的成本的作用。通过各计数器之间被触发的时间差以及红外发射二极管1分布距离，可以求出手势的运动速度，实现进一步对手势识别处理。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。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前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种红外手势识别方法，其特征在于：包括红外接收管实现手势识别对应的执行步骤：
步骤一、基于红外发射二极管个数申请对应编号的计数器；
步骤二、判断所述红外接收管是否接收到对应的编码信号；
若是，对应编号的所述计数器加一，执行步骤三；
若否，若所述计数器超过规定时间没有接收到所述编码信号，对应编号的所述计数器清零；
步骤三、判断所述计数器值是否超过设定的阙值；
若是，所述计数器加一，执行步骤四；
步骤四、根据所述计数器的数值，得出各组所述计数器触发顺序，从而识别手势合法性及方向。
2.根据权利要求1所述的一种红外手势识别装置及方法，其特征在于：若所述计数器之间的逻辑时间差相对较小，在指定范围内进行识别手势的垂直动作。
3.根据权利要求1所述的一种红外手势识别装置及方法，其特征在于：所述红外发射二极管采用移相编码制原则发送所述编码信号。
4.根据权利要求3所述的一种红外手势识别装置及方法，其特征在于：所述红外发射二极管每次只有一个发送所述编码信号，所述红外发射二极管发送完成后，间隔固定周期T1进行下一个所述红外发射二极管发送对应的所述编码信号，所述红外发射二极管都发送完成后间隔固定周期T2再进行下一发送循环。
5.根据权利要求1所述的一种红外手势识别装置及方法，其特征在于：所述红外发射二极管呈十字型分布设置，所述红外二极管分别位于所述红外接收管位于的上、下、左、右位置。
6.根据权利要求1所述的一种红外手势识别装置及方法，其特征在于：所述红外发射二极管呈品字型分布设置，所述红外接收管位于所述红外发射二极管之间。
7.根据权利要求5或6所述的一种红外手势识别装置及方法，其特征在于：根据所述计数器被触发的时间差以及所述红外发射二极管分布距离，得出手势运动速度。
8.根据权利要求1所述的一种红外手势识别装置及方法，其特征在于：步骤四通过所述计数器之间的数值大小来依次识别手势左滑、右滑、上滑和下滑动作。
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