CN110673736B - 一种手势识别控制方法、控制装置以及存储介质 - Google Patents
一种手势识别控制方法、控制装置以及存储介质 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种手势识别控制方法、控制装置以及存储介质，手势识别控制方法包括将多个手势动作类型与多个控制指令进行一对一匹配；输出一个电场；检测电场中一个或多个位置的电势；判断是否增大输出电场的电场强度；再次检测电场中一个或多个位置的电势；根据电场中一个或多个位置的电势变化，对引起电势变化的手势动作类型进行识别；根据手势动作类型的识别结果，输出控制指令。本发明通过电场电势的变化，识别伸进电场中手的运动轨迹，从而实现识别功能，手势识别过程中不会受到环境因素的影响，有效地提高手势识别的准确度；同时手势识别过程中首先确定电场范围内确实伸进手，之后再增大输出电场的电场强度，有效降低装置的功率损耗。
Description
技术领域
本发明涉及智能识别技术领域，更具体地说设计一种手势识别控制方法、控制装置以及存储介质。
背景技术
市面的绝大部分的电热水器普遍都是采用触摸控制或者按键控制为主要的控制方式，但是根据日常生活经验，使用者均清楚实际应用中电热水器的安装位置较高，使用者对电热水器进行触摸控制就显得十分的不便。
为了解决以上技术问题，技术人员提出了一种基于红外线识别的手势识别技术，主要通过接收人手反射红外线的距离和方向去识别手势动作，但是基于红外线识别的手势识别技术存在局限性，首先是红外线识别容易受到环境光线的影响，导致识别率不高，其次是在整个识别过程中，红外线发射需要兼顾发射距离以及发射角度，增大了相关硬件电路的损耗。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种手势识别控制方法，该手势识别控制方法基于电场发射与接收原理，提高手势识别率。
本发明解决其技术问题的解决方案是：
一种手势识别控制方法，包括以下步骤：
步骤100，将多个手势动作类型与多个控制指令进行一对一匹配；
步骤200，输出一个电场；
步骤300，检测电场中一个或多个位置的电势；
步骤400，判断电场中是否存在至少一个位置的电势发生变化；
步骤500，若电场中存在至少一个位置的电势发生变化，增大输出电场的电场强度；
步骤600，再次检测电场中一个或多个位置的电势；
步骤700，根据电场中一个或多个位置的电势变化，对引起电势变化的手势动作类型进行识别；
步骤800，根据手势动作类型的识别结果，输出控制指令。
作为上述技术方案的进一步改进，步骤700包括以下步骤：
步骤710，根据一个时间段前后，电场中一个或多个位置的电势，计算所述时间段前后，伸进电场中手的三维坐标信息；
步骤720，根据所述三维坐标信息，识别所述时间段内手在电场中的运动轨迹；
步骤730，根据所述运动轨迹，识别手势动作类型。
作为上述技术方案的进一步改进，步骤400包括以下步骤：
步骤410，输入防触发百分比；
步骤420，记录电场中一个或多个位置的电势的原始值；
步骤430，根据所述原始值以及防触发百分比，设置电场中一个或多个位置的电势防触发范围[a(1-b％),a(1+b％)]，其中a表示某个位置电势的原始值，b％表示防触发百分比；
步骤440，实时检测电场中一个或多个位置的电势，判断电场中是否存在至少一个位置的电势在电势防触发范围以外，如果是，则认定电场中存在至少一个位置的电势发生变化。
作为上述技术方案的进一步改进，步骤200中输出的电场是恒定电场或者交变电场。
本发明同时还提出了一种手势识别控制装置，包括：
存储模块，用于存储多个手势动作类型与多个控制指令，多个所述手势动作类型与多个所述控制指令一对一匹配；
电场发射模块，用于输出一个电场；
电极接收模块，用于检测电场中一个或多个位置的电势；
判断模块，用于判断电场中是否存在至少一个位置的电势发生变化；
调节模块，用于当电场中存在至少一个位置的电势发生变化时，调节输出电场的电场强度；
识别模块，用于根据电场中一个或多个位置的电势变化，对引起电势变化的手势动作类型进行识别；
输出模块，根据手势动作类型的识别结果，输出控制指令。
作为上述技术方案的进一步改进，所述识别模块包括：
坐标计算单元，用于根据某时间段前后，电场中一个或多个位置的电势，计算该时间段前后，伸进电场中手的三维坐标信息；
轨迹识别单元，用于根据所述三维坐标信息，识别所述时间段内手在电场中的运动轨迹；
手势识别单元，根据所述运动轨迹，识别手势动作类型。
作为上述技术方案的进一步改进，所述判断模块包括：
输入单元，用于输入防触发百分比；
记录单元，用于记录电场中一个或多个位置的电势的原始值；
设置单元，根据所述原始值以及防触发百分比，设置电场中一个或多个位置的电势防触发范围[a(1-b％),a(1+b％)]，其中a表示某个位置电势的原始值，b％表示防触发百分比；
判定单元，用于判断电场中是否存在至少一个位置的电势在电势防触发范围以外，如果是，则认定电场中存在至少一个位置的电势发生变化。
作为上述技术方案的进一步改进，所述电场发射模块输出的电场是恒定电场或者交变电场。
本发明还提出了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述手势识别控制方法的步骤。
本发明的有益效果是：本发明通过电场电势的变化，识别伸进电场中手的运动轨迹，从而实现手势识别功能，手势识别过程中不会受到环境因素的影响，有效地提高手势识别的准确度；同时手势识别过程中首先确定电场范围内确实伸进手，之后再增大输出电场的电场强度，有效降低装置的功率损耗。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他设计方案和附图。
图1是本发明的识别控制方法的流程示意图。
具体实施方式
以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本申请的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本申请的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本申请保护的范围。
参照图1，本申请公开了一种手势识别控制方法，其第一实施例包括以下步骤：
步骤100，将多个手势动作类型与多个控制指令进行一对一匹配；
步骤200，输出一个电场；
步骤300，检测电场中一个或多个位置的电势；
步骤400，判断电场中是否存在至少一个位置的电势发生变化；
步骤500，若电场中存在至少一个位置的电势发生变化，增大输出电场的电场强度；
步骤600，再次检测电场中一个或多个位置的电势；
步骤700，根据电场中一个或多个位置的电势变化，对引起电势变化的手势动作类型进行识别；
步骤800，根据手势动作类型的识别结果，输出控制指令。
其中，步骤400主要用于判断电场空间范围内是否有手伸入，具体是通过至少两个位置的电势判断，这是由于只通过一个位置的电势变化判断的话，只能判断空间中一个平面上是否有手进入电场范围，只有通过两个或以上位置的电视变化，才能从立体面上判断是否有手伸进电场范围。
本实施例具体是通过电场电势的变化，识别伸进电场中手的运动轨迹，从而实现手势识别功能，手势识别过程中不会受到环境因素的影响，有效地提高手势识别的准确度；同时手势识别过程中首先确定电场范围内确实伸进手，之后再增大输出电场的电场强度，有效降低装置的功率损耗。
进一步作为优选的实施方式，本实施例中，步骤700具体包括以下步骤：
步骤710，根据一个时间段前后，电场中一个或多个位置的电势，计算所述时间段前后，伸进电场中手的三维坐标信息；
步骤720，根据所述三维坐标信息，识别所述时间段内手在电场中的运动轨迹；
步骤730，根据所述运动轨迹，识别手势动作类型。
具体地，步骤700主要用于对伸进电场范围内手的手势动作类型进行识别，若输出的电场是恒定电场时，电场范围内各个位置的电势是不变的，当有手伸进电场范围内，会导致电场范围内电场线的变化，从而使到电场范围内各位置的电势发生变化，电场中手的位置不同，电场中一个或多个位置的电势也互不相同，即通过电场中一个或多个位置的电势能够反映出电场中手的三维坐标信息。另外本实施例中需要进行电势检测的位置数量与手势动作类型的数量相关，手势动作类型的数量越多，需要进行电势检测的位置数量也越多。
进一步作为优选的实施方式，本实施例中，步骤400包括以下步骤：
步骤410，输入防触发百分比；
步骤420，记录电场中一个或多个位置的电势的原始值；
步骤430，根据所述原始值以及防触发百分比，设置电场中一个或多个位置的电势防触发范围[a(1-b％),a(1+b％)]，其中a表示某个位置电势的原始值，b％表示防触发百分比；
步骤440，实时检测电场中一个或多个位置的电势，判断电场中是否存在至少一个位置的电势在电势防触发范围以外，如果是，则认定电场中存在至少一个位置的电势发生变化。
具体地，步骤400主要用于判断电场空间范围内是否有手伸入，为防止在手势识别控制过程中出现误触发的可能，本实施例设定了一个电势防触发范围，对于电场中某个位置而言，以正常情况下没有手伸进电场时该位置的电势为初始值，结合输入的防触发百分比，得到该位置的电势防触发范围，若该位置检测到的实时电势在该位置的电势防触发范围内，则认定这是由于检测误差或者电场常规波动导致的电势测量值的变化，无需增大所输出电场的强度，从而降低相关装置的功率损耗。
进一步作为优选的实施方式，本实施例中，步骤200中输出的电场是恒定电场或者交变电场。当输出的电场是恒定电场时，检测电场中一个或多个位置的电势较为简单，有效降低软件程序的复杂程度，当输出的电场是交变电场(以某个规律变化的电场，例如正弦波变化规律)时，检测电场中一个或多个位置的电势较为复杂，相对而言软件程序的复杂程度较高。但是在识别相同数量的手势动作类型时，输出交变电场的话，需要检测电场中电势位置的数量较少。
本申请同时还提出了一种手势识别控制装置，其第一实施例，包括：
存储模块，用于存储多个手势动作类型与多个控制指令，多个所述手势动作类型与多个所述控制指令一对一匹配；
电场发射模块，用于输出一个电场；
电极接收模块，用于检测电场中一个或多个位置的电势；
判断模块，用于判断电场中是否存在至少一个位置的电势发生变化；
调节模块，用于当电场中存在至少一个位置的电势发生变化时，调节输出电场的电场强度；
识别模块，用于根据电场中一个或多个位置的电势变化，对引起电势变化的手势动作类型进行识别；
输出模块，根据手势动作类型的识别结果，输出控制指令。
进一步作为优选的实施方式，本实施例中，所述识别模块包括：
坐标计算单元，用于根据某时间段前后，电场中一个或多个位置的电势，计算该时间段前后，伸进电场中手的三维坐标信息；
轨迹识别单元，用于根据所述三维坐标信息，识别所述时间段内手在电场中的运动轨迹；
手势识别单元，根据所述运动轨迹，识别手势动作类型。
进一步作为优选的实施方式，本实施例中，所述判断模块包括：
输入单元，用于输入防触发百分比；
记录单元，用于记录电场中一个或多个位置的电势的原始值；
设置单元，根据所述原始值以及防触发百分比，设置电场中一个或多个位置的电势防触发范围[a(1-b％),a(1+b％)]，其中a表示某个位置电势的原始值，b％表示防触发百分比；
判定单元，用于判断电场中是否存在至少一个位置的电势在电势防触发范围以外，如果是，则认定电场中存在至少一个位置的电势发生变化。
进一步作为优选的实施方式，本实施例中，所述电场发射模块输出的电场是恒定电场或者交变电场。
本申请还提出了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述手势识别控制方法的步骤。
以上对本申请的较佳实施方式进行了具体说明，但本申请并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (7)
1.一种手势识别控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤100，将多个手势动作类型与多个控制指令进行一对一匹配；
步骤200，输出一个电场；
步骤300，检测电场中一个或多个位置的电势；
步骤400，判断电场中是否存在至少一个位置的电势发生变化；
步骤500，若电场中存在至少一个位置的电势发生变化，增大输出电场的电场强度；
步骤600，再次检测电场中一个或多个位置的电势；
步骤700，根据电场中一个或多个位置的电势变化，对引起电势变化的手势动作类型进行识别；
步骤800，根据手势动作类型的识别结果，输出控制指令；
步骤400包括以下步骤：
步骤410，输入防触发百分比；
步骤420，记录电场中一个或多个位置的电势的原始值；
步骤430，根据所述原始值以及防触发百分比，设置电场中一个或多个位置的电势防触发范围，其中表示某个位置电势的原始值，表示防触发百分比；
步骤440，实时检测电场中一个或多个位置的电势，判断电场中是否存在至少一个位置的电势在电势防触发范围以外，如果是，则认定电场中存在至少一个位置的电势发生变化。
2.根据权利要求1所述的一种手势识别控制方法，其特征在于，步骤700包括以下步骤：
步骤710，根据一个时间段前后，电场中一个或多个位置的电势，计算所述时间段前后，伸进电场中手的三维坐标信息；
步骤720，根据所述三维坐标信息，识别所述时间段内手在电场中的运动轨迹；
步骤730，根据所述运动轨迹，识别手势动作类型。
3.根据权利要求1所述的一种手势识别控制方法，其特征在于：步骤200中输出的电场是恒定电场或者交变电场。
4.一种手势识别控制装置，其特征在于，包括：
存储模块，用于存储多个手势动作类型与多个控制指令，多个所述手势动作类型与多个所述控制指令一对一匹配；
电场发射模块，用于输出一个电场；
电极接收模块，用于检测电场中一个或多个位置的电势；
判断模块，用于判断电场中是否存在至少一个位置的电势发生变化；
调节模块，用于当电场中存在至少一个位置的电势发生变化时，调节输出电场的电场强度；
识别模块，用于根据电场中一个或多个位置的电势变化，对引起电势变化的手势动作类型进行识别；
输出模块，根据手势动作类型的识别结果，输出控制指令；
所述判断模块包括：
输入单元，用于输入防触发百分比；
记录单元，用于记录电场中一个或多个位置的电势的原始值；
设置单元，根据所述原始值以及防触发百分比，设置电场中一个或多个位置的电势防触发范围，其中表示某个位置电势的原始值，表示防触发百分比；
判定单元，用于判断电场中是否存在至少一个位置的电势在电势防触发范围以外，如果是，则认定电场中存在至少一个位置的电势发生变化。
5.根据权利要求4所述的一种手势识别控制装置，其特征在于，所述识别模块包括：
坐标计算单元，用于根据某时间段前后，电场中一个或多个位置的电势，计算该时间段前后，伸进电场中手的三维坐标信息；
轨迹识别单元，用于根据所述三维坐标信息，识别所述时间段内手在电场中的运动轨迹；
手势识别单元，根据所述运动轨迹，识别手势动作类型。
6.根据权利要求4所述的一种手势识别控制装置，其特征在于：所述电场发射模块输出的电场是恒定电场或者交变电场。
7.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至3任一项所述方法的步骤。
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