CN110377161A - 一种防误触的手势识别装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本设计涉及通讯技术中的运用，具体为一种新的防误触的手势识别装置及方法，包括电场模块、MCU处理器模块和图像采集处理模块，所述电场模块包括电场发射接收模块、电场信息处理模块、控制模块和通讯模块；所述电场发射接收模块包括发射电极和接收电极，所述电场发射接收模块中的发射电极和接收电极分别与电场信息处理模块信号连接，所述电场信息处理模块与控制模块信号连接，控制模块与通讯模块信号连接，所述通讯模块与MCU处理器模块信号连接，所述图像采集处理模块包括图像驱动控制模块、图像采集器和图像处理器，所述图像驱动控制模块、图像采集器和图像处理器依次信号连接，所述图像驱动控制模块也与MCU处理器模块信号连接。

Description

一种防误触的手势识别装置及方法
技术领域
本设计涉及通讯技术中的运用，具体为一种防误触的手势识别装置及方法。
背景技术
随着计算机技术的高速发展，人机交互技术取得了极大的进步，包括语音识别技术、人脸识别技术、手势识别技术等等。这些技术可以使得用户通过定义一些简单的“关键词”、“人脸信息”、“关键手势”等信息来输出控制信号，实现非触摸智能控制功能。与传统的机械按压式开关和触摸式开关控制技术相比，这些人机交互控制技术具有比较明显的优势：洁净而不会残留指纹、更加卫生、结构小而功能更强大、更加智能等等。其中手势识别控制技术是一种更加自然、直观、易于学习和便捷的控制技术，可以应用在汽车控制领域，增加用户的体验。
目前常见的手势识别技术主要分为两种，一种是基于电场变化来判断手势运动方向，进而控制相应终端响应，功耗低，识别精度高，但是其可识别手势有限，相应的控制功能少；另一种是基于视觉的手势识别，通过摄像头来实时采集图像，然后通过图像处理器来对图像进行预处理和特征提取等操作，进而判断“手势”的意义，输出控制信号，达到控制器件响应的目的，其可识别手势较多，功能强，但是摄像头在主动感应时功耗较高，且容易引起误触发，尤其在驾驶过程中，一些误触发会扰乱驾驶，影响驾驶安全性。目前有一些人提出通过增加物理按键或者触摸按键来唤醒摄像头，平常摄像头处于休眠状态，但是这种触摸式的按钮容易残留指纹，不卫生，结构较大，功能单一，而且体验感较差。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述技术不足，提供了一种新的防误触的手势识别装置及方法。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：一种防误触的手势识别装置，包括电场模块、MCU处理器模块和图像采集处理模块，所述电场模块包括电场发射接收模块、电场信息处理模块、控制模块和通讯模块；所述电场发射接收模块包括发射电极和接收电极，所述电场发射接收模块中的发射电极和接收电极分别与电场信息处理模块信号连接，所述电场信息处理模块与控制模块信号连接，控制模块与通讯模块信号连接，所述通讯模块与MCU处理器模块信号连接，所述图像采集处理模块包括图像驱动控制模块、图像采集器和图像处理器，所述图像驱动控制模块、图像采集器和图像处理器依次信号连接，所述图像驱动控制模块也与MCU处理器模块信号连接。
作为优选，所述发射电极为至少一个。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：一种防误触的手势识别装置的识别方法，包括如下步骤：步骤一：电场发射接收模块中的发射电极用于形成电场，接收电极用于接收电场变化信息；控制模块根据接收电极接收到的电场变化信息从而发出相应的控制指令；通讯模块用于将控制指令发送给MCU处理器模块；MCU处理器模块用于接收从电场模块发送的报文，进行分析处理并发送相应控制指令，图像驱动控制模块用于收到MCU处理器模块的控制指令后，进行唤醒操作；
步骤二：图像采集器在无响应时处于休眠状态，等待电场模块受到相应电场变化的反馈信息；
步骤三：开机后电场发射接收模块的发射电极发出电场并通过接收电极感应电场变化；
步骤四：当接收电极感应到电场变化的信息后，通过电场信息处理模块进行信号滤波后发送给控制模块中，控制模块将该信号指令通过通讯模块发送至MCU处理器模块
步骤五：当MCU处理器模块收到该报文后会进行分析处理，并发送相应控制指令；
步骤六：图像驱动控制模块收到MCU处理器模块的控制指令后，进行唤醒操作，图像处理器开始工作；
步骤七：图像处理器用来实时处理采集到图像，检测手势动作，转化为控制指令，控制相应的终端状态。
作为优选，所述图像处理器当未收到图像驱动控制模块发送的指令时处于休眠状态。
本发明所达到的有益效果：本发明的防误触的手势识别装置及方法可以为唤醒图像采集器后，在中控屏上显示出手势识别详细控制命令，方便使用，避免误操作，同时采用电场感应距离小，不易误触发，图像采集器一般处于休眠状态，功耗低，系统响应速度快，手势识别种类多。
附图说明
图1为本发明的防误触的手势识别装置的电场发射接收模块的结构示意图。
图2为本发明的防误触的手势识别装置的系统框架示意图。
图3为本发明的防误触的手势识别装置的电场发射接收模块的图像采集器的工作状态示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图所示：一种防误触的手势识别装置，包括电场模块1、MCU处理器模块3和图像采集处理模块2，所述电场模块1包括电场发射接收模块4、电场信息处理模块5、控制模块6和通讯模块7；所述电场发射接收模块4包括发射电极11和接收电极12，所述电场发射接收模块4中的发射电极11和接收电极12分别与电场信息处理模块5信号连接，所述电场信息处理模块5与控制模块6信号连接，控制模块6与通讯模块7信号连接，所述通讯模块7与MCU处理器模块3信号连接，所述图像采集处理模块2包括图像驱动控制模块10、图像采集器8和图像处理器9，所述图像驱动控制模块10、图像采集器8和图像处理器9依次信号连接，所述图像驱动控制模块10也与MCU处理器模块3信号连接；所述发射电极11为至少一个。
一种防误触的手势识别装置的识别方法，包括如下步骤：步骤一：所述电场发射接收模块4中的发射电极11用于形成电场，接收电极12用于接收电场变化信息；所述控制模块6根据接收电极12接收到的电场变化信息从而发出相应的控制指令；所述通讯模块7用于将控制指令发送给MCU处理器模块3；所述MCU处理器模块3用于接收从电场模块的发送报文，进行分析处理并发送相应控制指令，所述图像驱动控制模块10用于收到MCU处理器模块3的控制指令后，进行唤醒操作；
步骤二：所述图像采集器8在无响应时处于休眠状态，等待电场模块1受到相应电场变化的反馈信息；
步骤三：开机后电场发射接收模块4的发射电极11发出电场并通过接收电极12感应电场变化；
步骤四：当接收电极12感应到电场变化的信息后，通过电场信息处理模块5进行信号滤波后发送给控制模块6中，控制模块6将该信号指令通过通讯模块7发送至MCU处理器模块3；
步骤五：当MCU处理器模块3收到该送报文后会进行分析处理，并发送相应控制指令；
步骤六：所述图像驱动控制模块收到MCU处理器模块的控制指令后，进行唤醒操作，图像处理器开始工作；
步骤七：所述图像处理器用来实时处理采集到图像，检测手势动作，转化为控制指令，控制相应的终端状态。
所述图像处理器当未收到图像驱动控制模块的发送指令时处于休眠状态。
参照图1，电场发射接收模块4采用双层设计，发送电极11位于底层被接地屏蔽，接收电极12位于上层，中间由绝缘层13隔开，从而实现良好的电场杂散传播并确保较高的接收灵敏度，且发射电极和接收电极之间的厚度、材料介电常数和结构密度都会影响整个模块的接收灵敏度。
参照图2，整个系统主要包括电场模块1、图像采集处理模块2和MCU处理器模块3，其中电场模块1包含电场发射接收模块4、电场信息处理模块5、控制模块6、通讯模块7；图像采集处理模块2包含图像采集器8、图像处理器9、图像驱动控制模块10；电场发射接收模块4包含发射电极11和接收电极12。当人手或手执其他物体在电场发射接收模块4上方15cm内从左向右划过时，电场发射接收模块4会接收到相应的电场变化，然后电场信息处理模块5对接收到的电场变化进行分析，得到“从左向右”变化信息，然后控制模块6得到相应的控制指令，通过I2C总线传输给MCU处理器模块3，MCU处理器模块3接收到I2C报文后，进行分析处理，得到相应的控制指令，然后通过 SPI信号传出给图像采集处理模块2，通过图像驱动控制模块10唤醒图像采集器8，进行工作状态，摄取图片，由图像处理器9进行图像处理，识别相应手势，再转化成相应的控制指令传输给MCU处理器模块3，控制相应的车内终端。
参照图3，整个防误触的手势识别装置可以安装在车载显示屏上，图像采集器8在汽车点火上电后，处于唤醒工作状态，在一段时间无响应后，会自动休眠，此时间由软件控制，可以根据不同要求进行改变，或者在接收到由右向左电场变化时，主动发送命令控制图像采集器8进入休眠，当接收到由左向右的电场变化时，唤醒图像采集器8，整个图像采集处理模块2进行工作，检测手势，进而控制其他车内终端。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种防误触的手势识别装置，其特征在于：包括电场模块（1）、MCU处理器模块（3）和图像采集处理模块（2），所述电场模块（1）包括电场发射接收模块（4）、电场信息处理模块（5）、控制模块（6）和通讯模块（7）；所述电场发射接收模块（4）包括发射电极（11）和接收电极（12），所述电场发射接收模块（4）中的发射电极（11）和接收电极（12）分别与电场信息处理模块（5）信号连接，所述电场信息处理模块（5）与控制模块（6）信号连接，控制模块（6）与通讯模块（7）信号连接，所述通讯模块（7）与MCU处理器模块（3）信号连接，所述图像采集处理模块（2）包括图像驱动控制模块（10）、图像采集器（8）和图像处理器（9），所述图像驱动控制模块（10）、图像采集器（8）和图像处理器（9）依次信号连接，所述图像驱动控制模块（10）也与MCU处理器模块（3）信号连接。
2.根据权利要求1所述的防误触的手势识别装置，其特征在于：所述发射电极（11）为至少一个。
3.一种防误触的手势识别装置的识别方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一：电场发射接收模块（4）中的发射电极（11）用于形成电场，接收电极（12）用于接收电场变化信息；控制模块（6）根据接收电极（12）接收到的电场变化信息从而发出相应的控制指令；通讯模块（7）用于将控制指令发送给MCU处理器模块（3）；MCU处理器模块（3）用于接收从电场模块发送的报文，进行分析处理并发送相应控制指令，图像驱动控制模块（10）用于收到MCU处理器模块（3）的控制指令后，进行唤醒操作；
步骤二：图像采集器（8）在无响应时处于休眠状态，等待电场模块（1）受到相应电场变化的反馈信息；
步骤三：开机后电场发射接收模块（4）的发射电极（11）发出电场并通过接收电极（12）感应电场变化；
步骤四：当接收电极（12）感应到电场变化的信息后，通过电场信息处理模块（5）进行信号滤波后发送给控制模块（6）中，控制模块（6）将该信号指令通过通讯模块（7）发送至MCU处理器模块（3）
步骤五：当MCU处理器模块（3）收到该报文后会进行分析处理，并发送相应控制指令；
步骤六：图像驱动控制模块（10）收到MCU处理器模块（3）的控制指令后，进行唤醒操作，图像处理器（9）开始工作；
步骤七：图像处理器（9）用来实时处理采集到图像，检测手势动作，转化为控制指令，控制相应的终端状态。
4.根据权利要求3所述的防误触的手势识别装置的识别方法，其特征在于：所述图像处理器（9）当未收到图像驱动控制模块（10）发送的指令时处于休眠状态。
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