CN109917903A - 一种简易接触式手势识别装置及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种简易接触式手势识别装置及其方法，所述的控制板安装在壳体内，开始识别按键、手势训练按键、训练确认按键和系统复位按键都安装在壳体前侧面上靠近底面处的安装孔里，开始识别按键、手势训练按键、训练确认按键和系统复位按键都与控制板连接，液晶显示屏安装在壳体前侧面上靠近顶面处的安装孔里，液晶显示屏与控制板连接，下传感平面和上传感平面都固定安装在保护板上且下传感平面和上传感平面都与控制板连接，保护板上设有分隔槽且分隔槽位于下传感平面和上传感平面之间。本发明结构简单且紧凑，能识别各种不同固定手势，用于各种手势控制智能设备以及物联网中各种应用。
Description
技术领域
本发明属于一种手势识别技术领域，具体涉及一种简易接触式手势识别装置及其方法。
背景技术
随着智能设备的发展，物联网的各种应用，目前手势识别不仅仅是触碰，单击，双击，伸缩这些简单的手势。更有一些设备需要辨别诸如猜拳游戏的“石头”、“剪刀”、“布”等等。
现有技术绝大部分都是基于摄像头进行手势的信号采集和识别，系统较为复杂，在光线不好的环境下使用效果不理想。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足提供一种简易接触式手势识别装置及其方法，其结构简单且紧凑，能识别各种不同固定手势，用于各种手势控制智能设备以及物联网中各种应用。
为实现上述技术目的，本发明采取的技术方案为：
一种简易接触式手势识别装置及其方法，其中：包括壳体、控制板、开始识别按键、手势训练按键、训练确认按键、系统复位按键、下传感平面、上传感平面、分隔槽、保护板和液晶显示屏，所述的控制板安装在壳体内，所述的开始识别按键、手势训练按键、训练确认按键和系统复位按键都安装在壳体前侧面上靠近底面处的安装孔里，所述的开始识别按键、手势训练按键、训练确认按键和系统复位按键都与控制板连接，所述的液晶显示屏安装在壳体前侧面上靠近顶面处的安装孔里，所述的液晶显示屏与控制板连接，所述的下传感平面和上传感平面都固定安装在保护板上且下传感平面和上传感平面都与控制板连接，所述的保护板上设有分隔槽且分隔槽位于下传感平面和上传感平面之间。
为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：
其所述的手势识别方法，包括以下步骤：
1)系统开机后，按下开始识别按键开始识别；如果是新用户并且识别不准确，则需要先按手势训练按键，系统采集数据，手势在规定范围内放置完毕，按下训练确认按键，直到各种手势都采集完毕后，按下开始识别按键，系统对新用户进行手势识别；
2)控制板采集下传感平面和上传感平面过来的频率信息。频率信息会根据手势变化而变化，控制板采集数据应该10组以上的数据进行去毛刺数据，剩余数据进行均值滤波处理；
3)为了消除环境对系统的影响，处理后的数据跟系统初始数据相减。并处理，根据不同手势数据分布在不同传感平面规律特点，进行阀值计算。处理公式如下：
B＝(A-X0)2
4)控制板将处理后的结构显示在液晶显示屏上。
上述的下传感平面和上传感平面尺寸都为12cm×12cm。
上述的保护板采用透明薄板制作而成且保护板厚度为5mm。
上述的下传感平面和上传感平面内都安装有电容检测传感器。
本发明通过在识别区域安装一个或多个感应电极，利用人手靠近感应电极时，引起的频率变化值。控制板内的单片机采集电容变化值进行分析，判断是何种手势，并在液晶显示屏上实时显示。所述感应电极是一个电容检测传感器，该传感器还包括一个传感平面。当人手靠近传感平面时，引起传感端电容发生变化，从而导致振荡频率的变化。传感平面的大小，个数和形状由系统决定。所述控制板内的单片机应该能完成手势识别的基本计算，并保证实时性。同时为了更好地控制系统运行，系统提供四个按键，分别为“开始识别”，“手势训练”，“训练确认”，“系统复位”。
本发明利用电容检测传感器作为感应人体手势。同时用单片机不断采集由于手势引起的传感器频率值的变化。分析不同手势频率值的特点和变化趋势，计算出一个合理的判断阀值，并作结果显示。为了装置使用更简单，装置预置一组普通人手手势数据，大部分人能吻合这个数据，不需要重新做数据录入。对于少部分人群(手太小或者太大)，使用数据录入功能，一种手势录入3到5次，保存在系统里面。系统根据录入数据自动分析该特定手的判断阀值，极大提高判断的准确性。传感平面的制作，对于这个猜拳游戏，判断“石头”、“剪刀”、“布”这几个手势，采用了两块传感平面。每一块传感平面的大小大概是12cm╳12cm。需要指出的是，两块传感平面中间一条细缝是手指和手掌心得分界线。猜拳判断时应该准守这个设定规则。
本发明的优点在于以下几点：
(1)系统传感平面的制作和划分，使用两块传感电极平面的缝隙作为手指和掌心的参考线，极大地减小的手势识别的难度。根据系统识别的难度和手势特点，可以采样多块传感平面组合；
(2)系统识别方法中，为了消除环境变化对系统地影响。在数据处理中除去初始状态数据，极大地提高了系统对环境的适应能力。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的工作流程图。
其中的附图标记为：壳体1、控制板2、开始识别按键3、手势训练按键4、训练确认按键5、系统复位按键6、下传感平面7、上传感平面8、分隔槽9、保护板10、液晶显示屏11。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作出进一步说明：
一种简易接触式手势识别装置及其方法，其中：包括壳体1、控制板2、开始识别按键3、手势训练按键4、训练确认按键5、系统复位按键6、下传感平面7、上传感平面8、分隔槽9、保护板10和液晶显示屏11，所述的控制板2安装在壳体1内，所述的开始识别按键3、手势训练按键4、训练确认按键5和系统复位按键6都安装在壳体1前侧面上靠近底面处的安装孔里，所述的开始识别按键3、手势训练按键4、训练确认按键5和系统复位按键6都与控制板2连接，所述的液晶显示屏11安装在壳体1前侧面上靠近顶面处的安装孔里，所述的液晶显示屏11与控制板2连接，所述的下传感平面7和上传感平面8都固定安装在保护板10上且下传感平面7和上传感平面8都与控制板2连接，所述的保护板10上设有分隔槽9且分隔槽9位于下传感平面7和上传感平面8之间。
实施例中，其所述的手势识别方法，包括以下步骤：
1)系统开机后，按下开始识别按键3开始识别；如果是新用户并且识别不准确，则需要先按手势训练按键4，系统采集数据，手势在规定范围内放置完毕，按下训练确认按键5，直到各种手势都采集完毕后，按下开始识别按键3，系统对新用户进行手势识别；
2)控制板2采集下传感平面7和上传感平面8过来的频率信息。频率信息会根据手势变化而变化，控制板2采集数据应该10组以上的数据进行去毛刺数据，剩余数据进行均值滤波处理；
3)为了消除环境对系统的影响，处理后的数据跟系统初始数据相减。并处理，根据不同手势数据分布在不同传感平面规律特点，进行阀值计算。处理公式如下：
B＝(A-X0)2
4)控制板2将处理后的结构显示在液晶显示屏11上。
实施例中，下传感平面7和上传感平面8尺寸都为12cm×12cm。
实施例中，保护板10采用透明薄板制作而成且保护板10厚度为5mm。
实施例中，下传感平面7和上传感平面8内都安装有电容检测传感器。
以上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，应视为本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种简易接触式手势识别装置及其方法，其特征在于：包括壳体(1)、控制板(2)、开始识别按键(3)、手势训练按键(4)、训练确认按键(5)、系统复位按键(6)、下传感平面(7)、上传感平面(8)、分隔槽(9)、保护板(10)和液晶显示屏(11)，所述的控制板(2)安装在壳体(1)内，所述的开始识别按键(3)、手势训练按键(4)、训练确认按键(5)和系统复位按键(6)都安装在壳体(1)前侧面上靠近底面处的安装孔里，所述的开始识别按键(3)、手势训练按键(4)、训练确认按键(5)和系统复位按键(6)都与控制板(2)连接，所述的液晶显示屏(11)安装在壳体(1)前侧面上靠近顶面处的安装孔里，所述的液晶显示屏(11)与控制板(2)连接，所述的下传感平面(7)和上传感平面(8)都固定安装在保护板(10)上且下传感平面(7)和上传感平面(8)都与控制板(2)连接，所述的保护板(10)上设有分隔槽(9)且分隔槽(9)位于下传感平面(7)和上传感平面(8)之间。
2.根据权利要求1所述的一种简易接触式手势识别装置及其方法，其特征在于：其所述的手势识别方法，包括以下步骤：
1)系统开机后，按下开始识别按键(3)开始识别；如果是新用户并且识别不准确，则需要先按手势训练按键(4)，系统采集数据，手势在规定范围内放置完毕，按下训练确认按键(5)，直到各种手势都采集完毕后，按下开始识别按键(3)，系统对新用户进行手势识别；
2)控制板(2)采集下传感平面(7)和上传感平面(8)过来的频率信息。频率信息会根据手势变化而变化，控制板(2)采集数据应该10组以上的数据进行去毛刺数据，剩余数据进行均值滤波处理；
3)为了消除环境对系统的影响，处理后的数据跟系统初始数据相减。并处理，根据不同手势数据分布在不同传感平面规律特点，进行阀值计算。处理公式如下：
B＝(A-X0)2
4)控制板(2)将处理后的结构显示在液晶显示屏(11)上。
3.根据权利要求1所述的一种简易接触式手势识别装置及其方法，其特征在于：所述的下传感平面(7)和上传感平面(8)尺寸都为12cm×12cm。
4.根据权利要求1所述的一种简易接触式手势识别装置及其方法，其特征在于：所述的保护板(10)采用透明薄板制作而成且保护板(10)厚度为5mm。
5.根据权利要求1所述的一种简易接触式手势识别装置及其方法，其特征在于：所述的下传感平面(7)和上传感平面(8)内都安装有电容检测传感器。
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| CN201811287980.2A CN109917903A (zh) | 2018-10-31 | 2018-10-31 | 一种简易接触式手势识别装置及其方法 |
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Citations (3)
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| CN101882015A (zh) * | 2010-06-17 | 2010-11-10 | 金领导科技（深圳）有限公司 | 基于复合mems传感器的控制器及其手势控制按键方法 |
| CN102541370A (zh) * | 2010-12-30 | 2012-07-04 | 禾瑞亚科技股份有限公司 | 电容式触摸屏的书写方法与电容式书写系统 |
| TW201524569A (zh) * | 2013-12-17 | 2015-07-01 | Univ Chienkuo Technology | 划拳之方法及裝置 |
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Non-Patent Citations (1)
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