CN109246525A

CN109246525A - 基于手势的耳机控制方法、装置及头戴式耳机

Info

Publication number: CN109246525A
Application number: CN201811316966.0A
Authority: CN
Inventors: 黄烈超
Original assignee: Xian TCL Software Development Co Ltd
Current assignee: Xian TCL Software Development Co Ltd
Priority date: 2018-11-06
Filing date: 2018-11-06
Publication date: 2019-01-18
Anticipated expiration: 2038-11-06
Also published as: CN109246525B

Abstract

本发明公开了一种基于手势的耳机控制方法，所述基于手势的耳机控制方法应用于头戴式耳机，所述头戴式耳机包括若干红外LED及红外传感器，包括：在接收到红外信号时，获取所述红外信号的接收时间以及接收位置；根据所述接收时间以及接收位置生成当前的操作手势，所述操作手势包括手势相位及手势走向；控制所述耳机响应所述操作手势对应的控制指令。本发明还公开了一种基于手势的耳机控制装置及头戴式耳机。本发明通过安装在头戴式耳机的红外LED及红外传感器收集用户手势，并根据识别到的用户手势控制耳机，实现了红外手势的耳机控制进而提高了用户使用体验的有益效果。

Description

基于手势的耳机控制方法、装置及头戴式耳机

技术领域

本发明涉及耳机控制领域，尤其涉及一种基于手势的耳机控制方法、装置及头戴式耳机。

背景技术

随着科技的高速发展，人们对生活质量及生活方式的要求越来越高。“智慧家庭”、“智能家居”等高科技的生活方式和智能产品已经与我们紧密相连，人机交互技术则是连接人与“智能设备”的关键技术，人们希望能以更加自然、舒适、便捷和直观的方式与“智能设备”交互，比如语言、表情、手势等常用的自然交流方式。而手势识别技术由于具有直观、生动、便捷等特性，在人机交互中扮演着越来越重要的角色。传统的手势识别分为接触式和非接触式两类。接触式手势识别由于没有脱离被控设备实体，存在使用不方便，不能最大化体现时尚与智能化的优势。非接触手势识别又分为基于视觉的手势识别和基于传感器类型的手势识别，基于视觉的手势识别算法复杂、设备高昂且应用场景受限；基于传感器的手势识别技术简单易行，成本较低、应用广泛且受外部环境影响较小，目前已应用到很多领域。其中基于红外传感器的手势识别技术由于灵敏度高、受外界干扰小等特点，正逐渐成为新一代手势识别技术的研究热点。

耳机作为一种应用非常广泛的电子产品，其不再仅仅是一种视听设备，也是一种时尚和科技发展的代表。用户对耳机的体验要求越来越高，传统的物理按键控制已经无法满足人们的需求。为了解决传统耳机按键控制的弊端，现有技术已提供通过触摸的方式实现耳机控制，但是这种方案没有脱离被控设备实体，使用并不方便，也不能最大化体现使用优势。

上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种基于手势的耳机控制方法，旨在解决现有技术只能通过功能按键以及触摸操作的方式对耳机进行控制，在控制过程使用不方便影响用户使用体验的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供一种基于手势的耳机控制方法，所述基于手势的耳机控制方法应用于头戴式耳机，所述头戴式耳机包括若干红外LED及红外传感器，所述基于手势的耳机控制方法包括以下步骤：

在接收到红外信号时，获取所述红外信号的接收时间以及接收位置；

根据所述接收时间以及接收位置生成当前的操作手势，所述操作手势包括手势相位及手势走向；

控制所述耳机响应所述操作手势对应的控制指令。

优选地，相邻的所述红外LED之间的距离一致，且所述红外传感器与各所述红外LED的距离一致，所述在接收到红外信号时，获取所述红外信号的接收时间以及接收位置的步骤，还包括：

确认接收到的所述红外信号位于当前红外信号接收区域的相对位置；

根据已确认的所述红外信号的相对位置确认所述红外信号的接收位置。

优选地，所述在接收到红外信号时，获取所述红外信号的接收时间以及接收位置的步骤，还包括：

根据所述红外信号的接收位置确认所述操作手势的手势相位；

根据所述手势相位及所述接收时间确认所述操作手势的手势走向。

优选地，所述根据所述接收时间以及接收位置生成当前的操作手势的步骤之后，还包括：

确认生成的所述操作手势是否有效；

在确认所述操作手势有效时，执行所述控制所述耳机响应所述操作手势对应的控制指令的步骤。

优选地，所述确认生成的所述操作手势是否有效的步骤，还包括：

读取所述操作手势的手势相位；

判断所述手势相位是否在预设范围内，其中，在所述手势相位在预设范围内时，确认所述操作手势有效。

在确认所述操作手势无效时，输出手势无效的提示信息。

优选地，所述控制所述耳机响应所述操作手势对应的控制指令的步骤之前，还包括：

将所述操作手势与预存的参考手势进行比对；

获取与所述操作手势匹配的参考手势对应的控制指令；

控制所述耳机响应所述控制指令。

优选地，所述将操作手势与预存的参考手势进行比对的步骤，包括：

比对所述操作手势的手势走向与预存的参考手势的手势走向；

确认手势走向一致的参考手势与所述操作手势匹配。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种基于手势的耳机控制装置，所述基于手势的耳机控制装置包括头戴式耳机，且所述基于手势的耳机控制装置上存储有基于手势的耳机控制程序，所述基于手势的耳机控制程序被处理器执行时实现如上所述基于手势的耳机控制方法的步骤。

本发明还提供一种头戴式耳机，所述头戴式耳机包括：红外LED、红外传感器、存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的基于手势的耳机控制程序，所述基于手势的耳机控制程序被所述处理器执行时实现如上所述基于手势的耳机控制方法的步骤。

本发明实施例提出的一种基于手势的耳机控制方法，所述基于手势的耳机控制方法应用于头戴式耳机，所述头戴式耳机包括若干红外LED及红外传感器，所述基于手势的耳机控制方法在应用时，在接收到红外信号时，获取所述红外信号的接收时间以及接收位置；根据所述接收时间以及接收位置生成当前的操作手势，所述操作手势包括手势相位及手势走向；控制所述耳机响应所述操作手势对应的控制指令。通过安装在头戴式耳机的红外LED及红外传感器收集用户手势，并根据识别到的用户手势控制耳机，实现了红外手势的耳机控制进而提高了用户使用体验的有益效果。

附图说明

图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的终端\装置结构示意图；

图2为本发明基于手势的耳机控制方法第一实施例的流程示意图；

图3为本发明基于手势的耳机控制方法第二实施例的流程示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例的主要解决方案是：在接收到红外信号时，获取所述红外信号的接收时间以及接收位置；根据所述接收时间以及接收位置生成当前的操作手势，所述操作手势包括手势相位及手势走向；控制所述耳机响应所述操作手势对应的控制指令。

由于耳机作为一种应用非常广泛的电子产品，其不再仅仅是一种视听设备，也是一种时尚和科技发展的代表。用户对耳机的体验要求越来越高，传统的物理按键控制已经无法满足人们的需求。为了解决传统耳机按键控制的弊端，现有技术已提供通过触摸的方式实现耳机控制，但是这种方案没有脱离被控设备实体，使用并不方便，也不能最大化体现使用优势

本发明提供一种解决方案，通过安装在头戴式耳机的红外LED及红外传感器收集用户手势，并根据识别到的用户手势控制耳机，实现了红外手势的耳机控制进而提高了用户使用体验的有益效果。

如图1所示，图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的终端结构示意图。

本发明实施例终端可以是头戴式耳机，也可以是PC，智能手机、平板电脑、电子书阅读器，便携计算机等具有媒体播放功能的可移动式或不可移动式终端设备。

如图1所示，该终端可以包括：处理器1001，例如CPU，网络接口1004，用户接口1003，存储器1005，通信总线1002。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)，可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI接口)。存储器1005可以是高速RAM存储器，也可以是稳定的存储器(non-volatile memory)，例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。

本领域技术人员可以理解，图1中示出的终端结构并不构成对终端的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

如图1所示，作为一种计算机存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及基于手势的耳机控制应用程序。

在图1所示的终端中，网络接口1004主要用于连接后台服务器，与后台服务器进行数据通信；用户接口1003主要用于连接客户端(用户端)，与客户端进行数据通信；而处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的基于手势的耳机控制应用程序，并执行以下操作：

控制所述耳机响应所述操作手势对应的控制指令。

进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的基于手势的耳机控制应用程序，还执行以下操作：

确认生成的所述操作手势是否有效；

读取所述操作手势的手势相位；

在确认所述操作手势无效时，输出手势无效的提示信息。

将所述操作手势与预存的参考手势进行比对；

获取与所述操作手势匹配的参考手势对应的控制指令；

控制所述耳机响应所述控制指令。

确认手势走向一致的参考手势与所述操作手势匹配。

参照图2，图2为本发明基于手势的耳机控制方法第一实施例的流程示意图，所述基于手势的耳机控制方法包括：

步骤S10，在接收到红外信号时，获取所述红外信号的接收时间以及接收位置；

在当前应用的头戴式耳机中，安装有红外LED以及红外传感器，通过红外LED发射的红外光采集用户操作手势实现耳机控制，其采集原理是红外LED发送红外光被物理反射后，由可吸收特定波长的红外光电二极管即红外传感器接收，根据红外传感器接收到的红外光确认对应的操作手势。因此，所述红外LED及红外传感器的组合，可定义为红外传感器阵列模块，用以采集用户的手势信息。由于应用环境的关系，在红外传感器阵列模块采集当前的用户手势信息时，需过滤当前的干扰因素，以提高手势识别的精度，因此，通过预设的手势信息处理步骤对采集到的手势信息进行处理，在实际的手势信息采集过程中所受到的干扰因素包括环境因素、人为因素等影响，这些干扰因素会严重影响到手势识别的精度，因此需要对接收数据进行预处理。本实施例中已定义的预处理内容主要包括过滤除红外光之外的干扰信号(尤其是日光)；去噪滤波保留有效的数据信息，以减少噪声对手势信息的影响。在实际应用中，可通过配备940nm带通滤波器，滤除红外光之外的干扰信号(尤其是日光)，以此保证手势识别在太阳光直射情况下不受影响，而且通过配备的带通滤波器一并去噪滤波保留并有效的数据信息，以此减少噪声的影响。根据已处理过的红外信号，确认所述红外信号的接收时间以及所述红外信号对应的红外LED所在位置。进一步的在采集操作手势信息时，其相邻的所述红外LED之间的距离一致，且所述红外传感器与各所述红外LED的距离一致，因此，所述在接收到红外信号时，获取所述红外信号的接收时间以及接收位置的步骤，还包括：

由于手势信息为动态的，其红外LED及红外传感器的安装位置，即在红外传感器阵列模块中，所述红外LED的数量为多个，且所述红外传感器位于所述红外LED组成形状的中心位置，若所述头戴式耳机中设置的红外LED为3个，则具体的安装位置可如图3所示，图3为红外LED以及红外传感器安装位置示意图，在接收到红外信号时，根据接收到的所述红外信号位于当前红外信号接收区域的相对位置确认对应发出所述红外信号的红外LED的所在位置，并收集当前接收到的红外信号的接收时间，根据红外LED的数量，其接收到的红外信号也包括多个。

步骤S20，根据所述接收时间以及接收位置生成当前的操作手势，所述操作手势包括手势相位及手势走向；

根据已确认的红外信号的接收时间，确认各红外LED的红外信号的先后顺序，并根据所述红外LED的所在位置，生成当前的操作手势。在通过红外信号的接收时间以及红外LED所在位置生成的操作手势时，其操作手势包括手势相位以及手势走向，其中，所述手势相位包括操作手势的手势位置方向，而手势走向则定义为操作手势的手势行走方向，因此，在基于红外信号的接收时间以及红外LED所在位置生成当前的操作手势时，即所述在接收到红外信号时，获取所述红外信号的接收时间以及接收位置的步骤，还包括：

基于当前的红外LED发射的红外光线，在用户操作手势时，红外光信号触碰到用户手指后返回使得红外传感器检测并接收，根据返回的红外信号所在位置的红外LED所在位置确认所述操作手势的手势相位，确认用户手势的手势位置即操作手势的手势相位。进一步的，根据所述手势相位及所述手势相位的红外信号接收时间确认所述操作手势的手势走向，其手势走向主要通过红外LED所在位置对应红外信号的接收时间确定。

另外，还可通过计算红外LED基于红外信号接收时间的手势时间差确认操作手势的手势走向。所述手势时间差指接收到的红外光的时间差值，在红外LED发射红外光时，由于用户手势的活动性，返回的红外光的时间可定义为各红外LED返回光的初始时间以及结束时间，根据初始时间以及结束时间的时间差以及各红外LED的位置，即可确认当前操作手势的手势走向。在实际应用中，应用预设的手势识别算法对所述操作手势进行识别，所述手势识别算法采用基于相位的手势感知，其原理是从原始数据寻找临近测量和寻找每个红外LED的定时变化。当手放在红外LED正上方时，出现最大的时间反馈。通过计算3个红外LED反馈的最大时间差值，可以判断手势的走向。进而已识别到的所述操作手势，确认所述操作手势的对应控制内容。其预设的手势识别算法主要涉及到的为手势时间差以及发起红外光并以所述红外光的返回时间计算到所述手势时间差的红外LED位置。

另外，在识别生成的操作手势之前，确认所述操作手势是否有效，即，所述根据所述接收时间以及接收位置生成当前的操作手势的步骤之后，还包括：

确认生成的所述操作手势是否有效；

根据已生成的操作手势，确认生成的所述操作手势是否有效，其确认方式，可通过所述操作手势的手势信息进行确认，即通过所述操作手势的手势相位或者手势走向确认所述操作手势的有效与否，在确认所述操作手势有效时，执行以预设的手势识别算法识别已生成的操作手势，进一步的，识别所述操作手势的有效与否，即所述确认生成的所述操作手势是否有效的步骤，还包括：

读取所述操作手势的手势相位；

读取已生成的所述操作手势的手势相位，所述手势相位定义为手势的相对位置，其相对位置为红外LED采集到的手势位置，根据所述手势相位的信息，确认所述操作手势是否为有效的操作手势。在实际应用中，由于红外LED及红外传感器的红光发射范围以及红外光的返回范围，可定义阈值范围内的操作手势采集区域，所述操作手势采集区域与红外LED以及红外传感器的安装位置及红光发射范围相关，因此，根据已定义的操作手势采集区域，定义操作手势的阈值范围。在确认读取到的所述操作手势的手势相位在预设的阈值范围内时，确认所述操作手势有效。

另，在确认所述手势信息的对应操作手势是否有效时，还可通过配置光电二极管将光信号转为电信号并经过ADC采集转成需要的数字信号，以通过数字信号与预设阈值的范围确认生成的操作手势是否有效。

进一步的，根据读取到操作手势的手势相位，即所述确认生成的所述操作手势是否有效的步骤，还包括：

在确认所述操作手势无效时，输出手势无效的提示信息。

在确认所述操作手势的手势相位不在预设的阈值范围内时，即确认所述操作手势可能手势错误或者仅为当前的用户活动，不是实际的耳机操作手势，因此确认所述操作手势无效。为提高用户体验，在确认当前的操作手势无效时，通过预设的提示方式提醒用户当前的操作手势无效，所述预设的提醒方式可以是点亮提示灯、发出提示音等方式。

步骤S30，控制所述耳机响应所述操作手势对应的控制指令。

根据已确认的红外信号接收时间以及红外LED所在位置生成的操作手势，在识别所述操作手势后，控制当前耳机响应所述操作手势对应的控制指令。在实际应用中，识别生成的操作手势并响应所述操作手势的控制指令，可通过预设的手势识别算法识别已生成的操作手势后确认所述操作手势的控制内容并响应。而在响应所述操作手势时，根据耳机的功能应用对应设定基于操作手势的控制内容，例如定义自右往左的操作手势为播放下一首的控制内容等。根据已设定的操作手势的对应控制内容，识别所述操作手势。根据已识别的操作手势，执行所述操作手势的对应控制内容，在执行所述控制内容时，将预设的手势识别算法的识别结果实时发送至耳机控制区域，实现当前操作手势对耳机的控制。

进一步的，根据已确认的有效操作手势，在确认所述操作手势有效后，以预设的手势识别算法识别有效的操作手势，所述控制所述耳机响应所述操作手势对应的控制指令的步骤之前，还包括：

将所述操作手势与预存的参考手势进行比对；

获取与所述操作手势匹配的参考手势对应的控制指令；

控制所述耳机响应所述控制指令。

将生成的操作手势与预存手势区域中的预存的参考手势进行比对操作，所述比对操作为一一比对，以此获取与所述操作手势对应的预存参考手势，进而确认所述操作手势对应的控制内容。在所述预存手势区域中，存储有基于当前头戴式耳机的功能控制手势以及操作手势对应的控制内容。因此，在基于操作手势与预存的参考手势进行一一比对时，由于操作手势的活动性，可通过操作手势的手势走向进行识别，即所述将操作手势与预存的参考手势进行比对的步骤，包括：

确认手势走向一致的参考手势与所述操作手势匹配。

将操作手势的手势走向与预存手势区域中的预存的参考手势的手势走向进行比对，以此得出与操作手势的手势走向一致的目标参考手势，进而获取目标参考手势的控制内容实现头戴式耳机的手势控制。

本实施例中，通过安装在头戴式耳机的红外LED及红外传感器收集用户手势，并根据识别到的用户手势控制耳机，实现了红外手势的耳机控制进而提高了用户使用体验的有益效果。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、药品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、药品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、药品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在如上所述的一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims

1.一种基于手势的耳机控制方法，其特征在于，所述基于手势的耳机控制方法应用于头戴式耳机，所述头戴式耳机包括若干红外LED及红外传感器，所述基于手势的耳机控制方法包括以下步骤：

控制所述耳机响应所述操作手势对应的控制指令。

2.如权利要求1所述的基于手势的耳机控制方法，其特征在于，相邻的所述红外LED之间的距离一致，且所述红外传感器与各所述红外LED的距离一致，所述在接收到红外信号时，获取所述红外信号的接收时间以及接收位置的步骤，还包括：

3.如权利要求1所述的基于手势的耳机控制方法，其特征在于，所述在接收到红外信号时，获取所述红外信号的接收时间以及接收位置的步骤，还包括：

4.如权利要求1所述的基于手势的耳机控制方法，其特征在于，所述根据所述接收时间以及接收位置生成当前的操作手势的步骤之后，还包括：

确认生成的所述操作手势是否有效；

5.如权利要求4所述的基于手势的耳机控制方法，其特征在于，所述确认生成的所述操作手势是否有效的步骤，还包括：

读取所述操作手势的手势相位；

6.如权利要求4所述的基于手势的耳机控制方法，其特征在于，所述确认生成的所述操作手势是否有效的步骤，还包括：

在确认所述操作手势无效时，输出手势无效的提示信息。

7.如权利要求1所述的基于手势的耳机控制方法，其特征在于，所述控制所述耳机响应所述操作手势对应的控制指令的步骤之前，还包括：

将所述操作手势与预存的参考手势进行比对；

获取与所述操作手势匹配的参考手势对应的控制指令；

控制所述耳机响应所述控制指令。

8.如权利要求7所述的基于手势的耳机控制方法，其特征在于，所述将操作手势与预存的参考手势进行比对的步骤，包括：

确认手势走向一致的参考手势与所述操作手势匹配。

9.一种基于手势的耳机控制装置，其特征在于，所述基于手势的耳机控制装置包括头戴式耳机，且所述基于手势的耳机控制装置上存储有基于手势的耳机控制程序，所述基于手势的耳机控制程序被处理器执行时实现如权利要求1至8任一项所述基于手势的耳机控制方法的步骤。

10.一种头戴式耳机，其特征在于，所述头戴式耳机包括：红外LED、红外传感器、存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的基于手势的耳机控制程序，所述基于手势的耳机控制程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至8中任一项所述基于手势的耳机控制方法的步骤。