CN110244847B - 一种三维手势识别体感器控制方法、装置及系统 - Google Patents

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Abstract

本申请公开一种三维手势识别体感器控制方法、装置及系统。所述三维手势识别体感器控制包括：创建并打开与若干三维手势识别体感控制器的连接；获取每个三维手势识别体感控制器的设备属性信息，将每个三维手势识别体感控制器设置为从设备；根据每个三维手势识别体感控制器的设备属性信息对来自三维手势识别体感控制器的帧数据进行区分处理。采用本申请的技术方案，使得一台主设备能够连接多个三维手势识别体感控制器，并且使之同时工作，这样大大节约了成本，增加了玩家数量；同时，对来自多个三维手势识别体感控制器的帧数据融合处理，可以增加数据的精度和侦测范围，提高了使用效果。

Description

一种三维手势识别体感器控制方法、装置及系统
技术领域
本申请涉及计算机通讯领域，尤其涉及一种三维手势识别体感器控制方法、装置及系统。
背景技术
leap motion是面向PC以及Mac的三维手势识别体感控制器，leap motion控制器通过绑定视野内的手、手指或工具等，以超过每秒200帧的速度来提供实时数据。通常，使用者仅仅需要把leap motion插入到PC或Mac中，然后把手、物品或工具置于leap motion的视野范围内，leap motion就可以获得实时的数据并进行跟踪，并且将分析后的数据通过leapmotion后台服务实时提供给使用者；由此根据实时数据可以进行各种各样的产品设计。
现有的技术中，一台设备(如PC、MAC等)只能连接一台leap motion，当需要多台leapmotion同时工作时，需要多台设备进行连接，由此造成资源浪费。虽然leap motion官方对多leap motion提供支持，但使用其SDK时只有一个leap motion处于活跃状态；而且在接入多台leap motion时，安装于设备SDK的后台服务对leap motion分配的资源编号也是随机的，不能达到使用各个leap motion独立工作或协同工作的目的。
发明内容
本申请提供了一种三维手势识别体感控制器控制方法，包括如下步骤：
创建并打开与若干三维手势识别体感控制器的连接；
获取每个三维手势识别体感控制器的设备属性信息，将每个三维手势识别体感控制器设置为从设备；
根据每个三维手势识别体感控制器的设备属性信息对来自三维手势识别体感控制器的数据进行区分处理。。
如上所述的三维手势识别体感控制器控制方法，其中，创建并打开与若干三维手势识别体感控制器的连接，具体为根据每个三维手势识别体感控制器的设备索引分别调用打开设备连接函数，与每个三维手势识别体感控制器建立连接。
如上所述的三维手势识别体感控制器控制方法，其中，创建并打开与若干三维手势识别体感控制器的连接，具体为根据每个三维手势识别体感控制器的设备索引和配置信息分别调用打开设备连接函数，与每个三维手势识别体感控制器建立连接。
如上所述的三维手势识别体感控制器控制方法，其中，根据每个三维手势识别体感控制器的设备索引和配置信息分别调用打开设备连接函数，具体包括如下子步骤：
比较本次连接的三维手势识别体感控制器的配置信息与上次连接的三维手势识别体感控制器的配置信息是否相同；
若相同，则返回上次连接时的连接句柄；
若不相同，则为本次连接的三维手势识别体感控制器的配置信息分配内存空间，若为本次连接的三维手势识别体感控制器的配置信息未成功分配内存空间，则释放上次连接时为三维手势识别体感控制器的配置信息分配的内存空间，将本次连接的三维手势识别体感控制器的配置信息拷贝至该释放内存空间中；
根据已存储的配置信息和连接句柄，创建与对应的三维手势识别体感控制器的连接。
如上所述的三维手势识别体感控制器控制方法，其中，获取每个三维手势识别体感控制器的设备属性信息，具体包括如下子步骤：
根据每个三维手势识别体感控制器的设备索引调用轮询函数，创建轮询线程；
通过每个三维手势识别体感控制器的轮询线程获取每个三维手势识别体感控制器的设备属性信息；
建立设备句柄与三维手势识别体感控制器的设备属性信息的映射关系表。
如上所述的三维手势识别体感控制器控制方法，其中，在所述轮询函数中，定义编辑器版本，初始化临界资源对象，保证要创建的各三维手势识别体感控制器的轮询线程能够分配到同等资源，然后根据每个设备索引为每个三维手势识别体感控制器创建轮询线程。
如上所述的三维手势识别体感控制器控制方法，其中，根据每个三维手势识别体感控制器的设备属性信息对来自三维手势识别体感控制器的数据进行区分处理，具体为：从来自三维手势识别体感控制器的数据中获取三维手势识别体感控制器的设备属性信息，根据所述映射关系表确定数据来自某个三维手势识别体感控制器，然后对该三维手势识别体感控制器的数据进行处理。
如上所述的三维手势识别体感控制器控制方法，其中，所述设备属性信息包括设备标识和设备序列号；根据每个三维手势识别体感控制器的设备属性信息对来自三维手势识别体感控制器的帧数据进行区分处理，具体为建立设备标识与设备序列号的映射关系表，获取三维手势识别体感控制器的帧数据中的设备标识，根据设备标识区分对应的三维手势识别体感控制器。
如上所述的三维手势识别体感控制器控制方法，其中，当主设备与某一三维手势识别体感控制器断开连接并重新上电后，重新获取该三维手势识别体感控制器分配的新的设备标识，并建立新的设备标识与设备序列号的映射关系表。
本申请还提供一种体感控制装置，包括连接三维手势识别体感控制器模块、设置模块和数据处理模块；
所述三维手势识别体感控制器连接模块，用于创建并打开与若干三维手势识别体感控制器的连接；
所述设置模块，用于获取每个三维手势识别体感控制器的设备属性信息，将每个三维手势识别体感控制器设置为从设备；
所述数据处理模块，用于根据每个三维手势识别体感控制器的设备属性信息对来自三维手势识别体感控制器的数据进行区分处理。
本申请还提供一种体感控制系统，包括上述作为主设备的体感控制装置和与所述体感控制装置连接的作为从设备的若干三维手势识别体感控制器。
本申请实现的有益效果如下：采用本申请技术方案，能够使得一台主设备可以连接多个三维手势识别体感控制器，并且使之同时工作，这样大大节约了成本，增加了玩家数量；同时，对来自多个三维手势识别体感控制器的帧数据融合处理，可以增加数据的精度和侦测范围，提高了使用效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例一提供的一种三维手势识别体感控制器控制方法流程图；
图2是本申请实施例一中根据索引值和配置信息调用打开设备连接函数的具体方法流程图；
图3是本申请实施例一中获取每个三维手势识别体感控制器的设备属性信息的具体方法流程图；
图4是本申请实施例二提供的一种体感控制系统示意图。
具体实施方式
下面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，本领域技术人员在没有做出创造性劳动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。
在实际应用过程中，将官方leap motion后台服务程序安装于PC设备上，在PC设备屏幕上显示leap motion控制面板，当插入一个leap motion后，PC设备中开启观察器，在观察器中展示leap motion后台服务实时跟踪手势，但当多个leap motion插入PC设备后，观察器中仅可跟踪单个用户的手势；
基于此，为了实现单个PC设备连接多leap motion，达到节约成本增加玩家数量的目的，本申请提供一种体感控制系统，包括一台主设备(PC或Mac等)和至少一台三维手势识别体感控制器(leap motion)，其中，多个三维手势识别体感控制器(leap motion)均作为从设备；优选地在主设备中通过Visual Studio开发工具开发一套软件APP以实现主设备与多三维手势识别体感控制器的连接。
实施例一
如图1所示，本申请实施例一提供一种三维手势识别体感控制器控制方法，具体包括如下步骤：
步骤110、主设备创建并打开与若干三维手势识别体感控制器的连接；
本实施例中，在使用多个三维手势识别体感控制器(leap motion)连接主设备时，需要先创建主设备与多个三维手势识别体感控制器的连接，同时为了区分多个三维手势识别体感控制器，将主设备与多个三维手势识别体感控制器进行数据绑定；
其中，主设备根据三维手势识别体感控制器的设备索引分别调用打开设备连接函数，与每个三维手势识别体感控制器建立连接；
具体地，每个三维手势识别体感控制器均包括唯一的设备索引和对应的配置参数，在创建设备连接时，可以通过唯一的设备索引与对应的三维手势识别体感控制器连接，也可以通过唯一的索引值和配置信息与对应的三维手势识别体感控制器连接，对于每一个连接在主设备上的三维手势识别体感控制器，均需要主设备通过调用打开设备连接函数与其建立通信连接，具体地：
根据索引值调用的打开设备连接函数具体为：
LEAP_CONNECTION*MultiConnection::OpenConnection(int devobjindex){return OpenConnectionWithConfig(NULL,devobjindex)}
其中，devobjindex为设备索引。
根据唯一的索引值和配置信息调用的打开设备连接函数具体为：
LEAP_CONNECTION*MultiConnection::OpenConnectionWithConfig(const LEAP_CONNECTION_CONFIG*connectionConfig,int devobjindex)；其中，connectionConfig为设备配置信息，devobjindex为设备索引；
具体地，根据索引值和配置信息调用打开设备连接函数中，如图2所示，具体包括如下子步骤：
步骤210、比较本次连接的三维手势识别体感控制器的配置信息与上次连接的三维手势识别体感控制器的配置信息是否相同，如果是，则获取上次连接时的连接句柄，执行步骤240，否则执行步骤220；
在本实施例中，将本次连接的三维手势识别体感控制器的配置信息connectionConfig与上次连接的三维手势识别体感控制器的配置信息lastConnectionConfig作为参数输入打开设备连接函数OpenConnectionWithConfig()中，若本次连接的配置信息与上次连接的配置信息相同，则将上次连接时的连接句柄ConnectionHandle作为本次连接的连接句柄。
步骤220、为本次连接的三维手势识别体感控制器的配置信息分配内存空间；
具体地，根据本次连接的三维手势识别体感控制器的配置信息以及配置信息的长度，采用newConnectionConfig＝(LEAP_CONNECTION_CONFIG*)realloc(lastConnectionConfig,connectionConfig->size)方式分配内存空间。
步骤230、若为本次连接的三维手势识别体感控制器的配置信息未成功分配内存空间，则释放上次连接时为三维手势识别体感控制器的配置信息分配的内存空间，将本次连接的三维手势识别体感控制器的配置信息拷贝至该释放内存空间中；
具体地，若为本次连接的三维手势识别体感控制器的配置信息未成功分配内存空间，则说明当前内存空间不足以为本次的配置信息提供足够的空间存储，因此采用free(lastConnectionConfig)的方式释放上次连接时为三维手势识别体感控制器的配置信息分配的内存空间，然后通过lastConnectionConfig＝newConnectionConfig；方式将本次连接的三维手势识别体感控制器的配置信息写入该释放内存空间中，并将。
步骤240、根据已存储的配置信息和连接句柄，创建与对应的三维手势识别体感控制器的连接；
具体地，根据已存储的配置信息connectionConfig与连接句柄ConnectionHandle，查找对应的三维手势识别体感控制器，若三维手势识别体感控制器返回连接成功响应，则主设备与该三维手势识别体感控制器建立通讯连接。
可选地，本申请还可以为在主设备检测到有多个三维手势识别体感控制器同时连接在主设备上时，将每个三维手势识别体感控制器的设备索引和/或配置信息作为打开设备连接函数的参数，调用一次打开设备连接函数实现与多个三维手势识别体感控制器的通讯连接。
返回参阅图1，步骤120、主设备获取每个三维手势识别体感控制器的设备属性信息，将每个三维手势识别体感控制器设置为从设备；
可选地，设备属性信息中包括设备唯一信息，包括但不限于设备标识和设备序列号；其中，设备标识即设备ID，设备ID的值在三维手势识别体感控制器每次连接主设备上电后，由三维手势识别体感控制器动态生成，作为本次连接的设备索引；设备序列号即设备SN，为每个三维手势识别体感控制器自身的唯一标识，设备SN为三维手势识别体感控制器出厂时由厂商设定的不可更改标识；
在本申请实施例中，具体地，获取每个三维手势识别体感控制器的设备属性信息，如图3所示，具体包括如下子步骤：
步骤310、主设备根据每个三维手势识别体感控制器的设备索引调用轮询函数，创建轮询线程；
具体地，主设备根据每个三维手势识别体感控制器的设备索引devobjindex，调用轮询函数为每个三维手势识别体感控制器创建轮询线程；所述轮询函数具体为：
Figure BDA0002095536250000061
在上述轮询函数中，定义编辑器版本为_MSC_VER(微软公司推出的C/C++编译器在ANSI/ISO C99标准之外扩展的宏定义，用来定义当前微软公司自己的编译器的主版本)，则采用InitializeCriticalSection函数初始化临界资源对象，保证要创建的各三维手势识别体感控制器的轮询线程能够分配到同等资源，然后根据每个设备索引为每个三维手势识别体感控制器创建轮询线程。
步骤320、主设备通过每个三维手势识别体感控制器的轮询线程获取每个三维手势识别体感控制器的设备属性信息；
具体地，主设备创建消息处理线程，通过消息处理线程获取消息结构，并存储在消息处理队列中，该消息结构中包括全部三维手势识别体感控制器返回的全部消息，包括但不限于设备标识和设备序列号；可选地，通过轮询线程还可以获取每个三维手势识别体感控制器的设备句柄deviceHandle。
步骤330、主设备建立三维手势识别体感控制器的设备属性信息的映射关系表；
具体地，主设备获取三维手势识别体感控制器的设备属性信息中的设备标识、设备序列号，建立设备标识与设备序列号的映射关系表；进一步地，在映射关系表中还可以存储对应的设备句柄和连接句柄；
可选地，将获取的三维手势识别体感控制器的设备属性信息中的设备标识作为映射关系表的索引值；由于三维手势识别体感控制器在断电后会重新分配新的设备标识，而设备序列号是唯一确定不变的，因此在每次上电时均需重新建立新的设备标识与设备序列号等的映射关系表，由此根据该映射关系表能够确定接收到的数据中的设备标识是对应的哪个唯一的三维手势识别体感控制器。
步骤340、主设备将每个三维手势识别体感控制器设置为从设备；
由于现有的三维手势识别体感控制器在连接主设备后，自身的活动身份为主设备身份，只有一个设备是活动的，因此本申请关闭每个三维手势识别体感控制器的主设备身份，为其赋予从设备身份，使得多个三维手势识别体感控制器能够活动；
具体地，在每个消息处理线程中，主设备均通过调用LeapSubscribeEvents(CONNS[index].ConnectionHandle,deviceHandle)函数，将该函数的参数deviceHandle对应的三维手势识别体感控制器设置为从设备。
返回参阅图1，步骤130、主设备根据每个三维手势识别体感控制器的设备属性信息对来自三维手势识别体感控制器的帧数据进行区分处理；
具体地，主设备接收到的三维手势识别体感控制器的帧数据均存储在消息处理队列中，从该帧数据中获取三维手势识别体感控制器的设备属性信息，根据设定的映射表确定帧数据来自某个三维手势识别体感控制器，然后对该三维手势识别体感控制器的帧数据进行处理；
例如，本实施例中，将设备属性信息中的设备标识作为主设备区分三维手势识别体感控制器的因素，在帧数据中获取到三维手势识别体感控制器的设备标识，然后从建立的映射关系表中以设备标识作为索引值，获取对应的三维手势识别体感控制器的设备序列号，由此确定帧数据是来自哪个三维手势识别体感控制器。
实施例二
如图4所示，本申请实施例二提供一种体感控制系统，包括一个作为主设备的体感控制装置和若干个作为从设备的三维手势识别体感控制器，其中体感控制装置可以为主设备(PC或Mac等)或运行在主设备中的装置，所述体感控制装置包括：连接三维手势识别体感控制器模块410、设置模块420和数据处理模块430；
三维手势识别体感控制器连接模块410，用于创建并打开与若干三维手势识别体感控制器的连接；
具体地，三维手势识别体感控制器连接模块410具体用于根据每个三维手势识别体感控制器的设备索引分别调用打开设备连接函数，与每个三维手势识别体感控制器建立连接；或用于根据每个三维手势识别体感控制器的设备索引和配置信息分别调用打开设备连接函数，与每个三维手势识别体感控制器建立连接。
进一步地，三维手势识别体感控制器连接模块410具体用于比较本次连接的三维手势识别体感控制器的配置信息与上次连接的三维手势识别体感控制器的配置信息是否相同；若相同，则返回上次连接时的连接句柄；若不相同，则为本次连接的三维手势识别体感控制器的配置信息分配内存空间，若为本次连接的三维手势识别体感控制器的配置信息未成功分配内存空间，则释放上次连接时为三维手势识别体感控制器的配置信息分配的内存空间，将本次连接的三维手势识别体感控制器的配置信息拷贝至该释放内存空间中；根据已存储的配置信息和连接句柄，创建与对应的三维手势识别体感控制器的连接。
设置模块420，用于获取每个三维手势识别体感控制器的设备属性信息，将每个三维手势识别体感控制器设置为从设备；
其中，设置模块420中获取每个三维手势识别体感控制器的设备属性信息，具体用于根据每个三维手势识别体感控制器的设备索引调用轮询函数，创建轮询线程；通过每个三维手势识别体感控制器的轮询线程获取每个三维手势识别体感控制器的设备属性信息；
建立设备句柄与三维手势识别体感控制器的设备属性信息的映射关系表。
数据处理模块430，用于根据每个三维手势识别体感控制器的设备属性信息对来自三维手势识别体感控制器的数据进行区分处理。
具体地，数据处理模块430具体用于从来自三维手势识别体感控制器的帧数据中获取三维手势识别体感控制器的设备属性信息，根据所述映射关系表确定帧数据来自某个三维手势识别体感控制器，然后对该三维手势识别体感控制器的帧数据进行处理。
采用本申请的技术方案，能够达到如下技术效果：
(1)本申请能够使得一台主设备可以连接多个三维手势识别体感控制器，并且使之同时工作，这样大大节约了成本，增加了玩家数量；同时，对来自多个三维手势识别体感控制器的帧数据融合处理，可以增加数据的精度和侦测范围，提高了使用效果；
(2)通过取消活动Leap Motion主设备策略，并开启从属地位策略，使得多个设备可以在一个PC上同时进行工作；
(3)通过多ID绑定策略，使得多个设备的数据可以区分开来，即可以区分出是哪个设备的帧数据。
尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种三维手势识别体感器控制方法，其特征在于，应用于作为主设备的体感控制装置中，所述方法包括如下步骤：
创建并打开与若干三维手势识别体感控制器的连接；
获取每个三维手势识别体感控制器的设备属性信息，将每个三维手势识别体感控制器设置为从设备；
根据每个三维手势识别体感控制器的设备属性信息对来自三维手势识别体感控制器的帧数据进行区分处理；
获取每个三维手势识别体感控制器的设备属性信息，具体包括如下子步骤：
根据每个三维手势识别体感控制器的设备索引调用轮询函数，创建轮询线程；
通过每个三维手势识别体感控制器的轮询线程获取每个三维手势识别体感控制器的设备属性信息；
建立三维手势识别体感控制器的设备属性信息的映射关系表。
2.如权利要求1所述的三维手势识别体感器控制方法，其特征在于，创建并打开与若干三维手势识别体感控制器的连接，具体为根据每个三维手势识别体感控制器的设备索引或根据每个三维手势识别体感控制器的设备索引和配置信息，分别调用打开设备连接函数，与每个三维手势识别体感控制器建立连接。
3.如权利要求2所述的三维手势识别体感器控制方法，其特征在于，根据每个三维手势识别体感控制器的设备索引和配置信息分别调用打开设备连接函数，具体包括如下子步骤：
比较本次连接的三维手势识别体感控制器的配置信息与上次连接的三维手势识别体感控制器的配置信息是否相同；
若相同，则返回上次连接时的连接句柄；
若不相同，则为本次连接的三维手势识别体感控制器的配置信息分配内存空间，若为本次连接的三维手势识别体感控制器的配置信息未成功分配内存空间，则释放上次连接时为三维手势识别体感控制器的配置信息分配的内存空间，将本次连接的三维手势识别体感控制器的配置信息拷贝至该释放内存空间中；
根据已存储的配置信息和连接句柄，创建与对应的三维手势识别体感控制器的连接。
4.如权利要求1所述的三维手势识别体感器控制方法，其特征在于，在所述轮询函数中，定义编辑器版本，初始化临界资源对象，保证要创建的各三维手势识别体感控制器的轮询线程能够分配到同等资源，然后根据每个设备索引为每个三维手势识别体感控制器创建轮询线程。
5.如权利要求1所述的三维手势识别体感器控制方法，其特征在于，根据每个三维手势识别体感控制器的设备属性信息对来自三维手势识别体感控制器的帧数据进行区分处理，具体为：从来自三维手势识别体感控制器的帧数据中获取三维手势识别体感控制器的设备属性信息，根据所述映射关系表确定帧数据来自某个三维手势识别体感控制器，然后对该三维手势识别体感控制器的帧数据进行处理。
6.如权利要求1-5中任意一项所述的三维手势识别体感器控制方法，其特征在于，所述设备属性信息包括设备标识和设备序列号；根据每个三维手势识别体感控制器的设备属性信息对来自三维手势识别体感控制器的帧数据进行区分处理，具体为建立设备标识与设备序列号的映射关系表，获取三维手势识别体感控制器的帧数据中的设备标识，根据设备标识区分对应的三维手势识别体感控制器。
7.如权利要求6所述的三维手势识别体感器控制方法，其特征在于，当主设备与某一三维手势识别体感控制器断开连接并重新上电后，重新获取该三维手势识别体感控制器分配的新的设备标识，并建立新的设备标识与设备序列号的映射关系表。
8.一种体感控制装置，其特征在于，所述体感控制装置作为主设备，包括连接三维手势识别体感控制器连接模块、设置模块和数据处理模块；
所述三维手势识别体感控制器连接模块，用于创建并打开与若干三维手势识别体感控制器的连接；
所述设置模块，用于获取每个三维手势识别体感控制器的设备属性信息，将每个三维手势识别体感控制器设置为从设备；所述获取每个三维手势识别体感控制器的设备属性信息，具体包括：根据每个三维手势识别体感控制器的设备索引调用轮询函数，创建轮询线程；通过每个三维手势识别体感控制器的轮询线程获取每个三维手势识别体感控制器的设备属性信息；建立三维手势识别体感控制器的设备属性信息的映射关系表；
所述数据处理模块，用于根据每个三维手势识别体感控制器的设备属性信息对来自三维手势识别体感控制器的数据进行区分处理。
9.一种体感控制系统，其特征在于，包括如权利要求8所述的体感控制装置和与所述体感控制装置连接的若干三维手势识别体感控制器；所述体感控制装置作为主设备，若干三维手势识别体感控制器作为从设备。
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