CN112070987A - 一种基于手势识别的游戏礼品装置控制方法、存储介质和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种基于手势识别的游戏礼品装置控制方法、存储介质和装置，设置模块中UI部分提供交互功能，通过设置各种参数来控制每个模块工作状态，参数设置完成后，支付模块等待支付，支付成功后通知手势检测模块和游戏模块，手势检测模块接收到参数后开始工作，并将检测结果传递给游戏模块，游戏模块将检测结果通过界面进行展示，并将游戏结果传递给礼品兑换模块，礼品兑换模块通过参数来分配奖品获得情况，同时把游戏结果存到礼品兑换参数文件中，并控制礼品兑换柜进行相应操作；解决了现阶段礼品机的更新换代。

Description

一种基于手势识别的游戏礼品装置控制方法、存储介质和 装置

技术领域

本发明属于手势控制技术领域，特别是涉及一种基于手势识别的游戏礼品装置控制方法、存储介质和装置。

背景技术

当前市面礼品机多种多样，其中具有代表性的有娃娃机、剪刀机、口红机等。这些机器依然采用传统控制方式，使用机械摇杆或物理按钮与机器进行交互，游戏玩法比较单一，粘性玩家较少，市场慢慢趋于饱和，在这种情况下游戏机厂家只是通过更改游戏机外观和大小来吸引玩家，传统礼品机的操作方式与游戏模式对玩家已经不具有吸引力，传统礼品机正面临更新换代的局面。

现有石头剪刀布礼品机及现有石头剪刀布手势识别系统缺点：现有石头剪刀布礼品机或者游戏机基于物理按钮进行交互，游戏体验感欠佳。现有石头剪刀布礼品机，游戏模式均为划拳，游戏可玩性差。现有石头剪刀布手势识别系统基于深度摄像头，成本过高，集成度低。综上所述缺点，本发明提出一种基于手势识别的石头剪刀布礼品机以解决上述问题。

发明内容

本发明目的是为了解决现有的技术问题，提出了一种基于手势识别的游戏礼品装置控制方法、存储介质和装置。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明提出一种基于手势识别的游戏礼品装置控制方法，

设置模块中UI部分提供交互功能，通过设置各种参数来控制每个模块工作状态，参数设置完成后，支付模块等待支付，支付成功后通知手势检测模块和游戏模块，手势检测模块接收到参数后开始工作，并将检测结果传递给游戏模块，游戏模块将检测结果通过界面进行展示，并将游戏结果传递给礼品兑换模块，礼品兑换模块通过参数来分配奖品获得情况，同时把游戏结果存到礼品兑换参数文件中，并控制礼品兑换柜进行相应操作；

所述控制方法具体操作步骤为：

步骤1：设置模块提供各个模块参数文件修改：支付模块设置几分一玩、手势检测模块是否显示手势信息、游戏模块难易度设置、礼品兑换模块多少分数进行兑换礼品；

步骤2：参数设置完成后，支付模块等待支付，支付成功后通知手势检测模块和游戏模块；

步骤3：手势检测模块检测到的手势内容发送到游戏模块；

步骤4：游戏模块接到通知后开始工作，利用手势检测模块检测到的手势内容进行游戏操作，游戏结束后将得分发送给礼品兑换模块；

步骤5：礼品兑换模块控制礼品兑换柜来打开礼品门锁。

进一步地，设置模块提供所有模块的参数设置功能，参数保存到硬盘文件上，并且提供界面交互功能，设置界面通过物理按钮进行触发；

所述设置模块具体操作为：

步骤1.1：物理按钮触发，所述游戏礼品装置进入设置界面，参数设置的功能接口包括数据报表查看、游戏参数设置、设备设置和测试功能；

步骤1.2：设置模块读取各模块参数文件；

步骤1.3：设置模块提供各模块属性显示功能；

步骤1.4：通过界面修改各模块参数；

步骤1.5：在关闭设置窗口后更新各模块参数文件。

进一步地，支付模块与反扫器或扫码器或者投币器进行通信，接收支付指令，将接收到的币数，反馈到游戏界面上，并将指令通知游戏模块与手势检测模块；

所述支付模块具体操作为：

步骤2.1：支付模块采用网络与手机APP进行通信，手机APP支付完成后发送到支付模块；

步骤2.2：支付模块解析支付指令；

步骤2.3：解析后币数或者分数大于等于参数文件中参数后通知游戏模块与手势检测模块开始游戏。

进一步地，手势检测模块负责识别空间手势信息，手势检测模块程序单独在一块低端嵌入式板上运行，通过串口通信将检测结果发送到游戏主板上，所述设置模块、支付模块、游戏模块和礼品兑换模块在游戏主板上运行，手势检测主板与游戏主板相互独立运行，整机上电后手势检测主板开始工作，实时将检测结果发送到游戏主板上；

所述手势检测模块具体操作为：

步骤3.1：上电后手势检测模块独立运行，初始化设备连接和加载检测模型任务；

步骤3.2：进入循环检测；

步骤3.3：判断所述游戏礼品装置是否进入休眠状态，当一定时间没有检测到任何手势信息，所述游戏礼品装置就会进入休眠状态，返回步骤3.2，如果非休眠状态进入下一步；

步骤3.4：当接收到游戏开始指令时，调节相机曝光参数和相机曝光条件；

步骤3.5：使用神经网络模型检测手势信息；

步骤3.6：手势信息的检测结果转化成手势掉落区的每条滑道对应的手势和位置信息，如果对应的滑道没有手势信息，那么手势类型是无效，坐标是(0,0)；

步骤3.7：将每条滑道对应的手势信息发送到游戏主板的游戏模块；

步骤3.8：进入到步骤3.2。

进一步地，所述手势内容包括石头、剪刀和布；所述手势掉落区的每条滑道随机掉落的手势图案包括石头、剪刀、布和石头剪刀布的动态手势。

进一步地，游戏界面的手势掉落区被划分为3个滑道；当手势掉落区被划分为3个滑道后手势识别区划分成5块区域，分别是左侧第一滑道、空白区、中间第二滑道、空白区、右侧第三滑道。

进一步地，游戏模块接收支付模块发送的信息，并接收手势检测模块发送过来的手势和位置信息，计算手势坐标位置对应的滑道，并实时显示到手势发射区；

所述游戏模块的具体操作为：

步骤4.1：手势检测模块数据输入，游戏模块接收3个滑道手势和位置信息；

步骤4.2：支付模块数据输入，游戏模块根据支付模块的数据输入确定游戏是否开始，如果开始游戏则进入下一步；

步骤4.3：石头剪刀布游戏开始运行，对游戏时间进行计时；

步骤4.4：游戏时间到，进行分数统计；

步骤4.5：将分数发送到礼品兑换模块。

进一步地，礼品兑换模块负责游戏模块与礼品兑换柜间通信任务，并按照配置文件分配礼品；根据游戏得分与礼品兑换配置文件参数比较，判断是否获奖；一个礼品兑换模块可与多个礼品兑换柜进行连接，并能够获取礼品柜中礼品数量；

所述礼品兑换模块具体操作为：

步骤5.1：接收游戏模块发送过来的分数数据；

步骤5.2：判断游戏得分是否获奖，如果获奖则进入下一步，如果未获奖则进入步骤5.1；

步骤5.3：向礼品兑换柜发送礼品解锁指令；

步骤5.4：礼品兑换柜将当前礼品数量和状态发送至游戏模块。

本发明还提出一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，该程序被处理器执行时实现所述的一种基于手势识别的游戏礼品装置控制方法。

本发明还提出一种基于手势识别的石头剪刀布游戏礼品装置，所述装置包括游戏机和若干个礼品兑换柜，所述游戏机与礼品兑换柜进行组合，其中游戏机整机上方安装用于手势检测使用的摄像头，中间大屏显示器，下方控制台，控制台内部安装游戏主板、反扫器、音响、电源和手势检测模块；所述游戏主板和手势检测模块用于存储一个或多个程序；当所述一个或多个程序被所述控制台执行时，使得所述控制台执行所述的一种基于手势识别的游戏礼品装置控制方法。

本发明的有益效果：

1、为石头剪刀布类型礼品机和游戏机添加手势控制方案。

2、新颖的游戏设计模式和手势交互模式，为玩家带来全新的游戏体验。

3、解决现阶段礼品机的更新换代。

附图说明

图1为游戏机的游戏界面示意图；

图2为带有手势图案的游戏界面示意图；

图3为石头剪刀布游戏礼品装置示意图；

图4为游戏礼品装置控制模块示意图；

图5为设置模块操作流程图；

图6为设置界面示意图；

图7为支付模块操作流程图；

图8为手势识别区划分为5块区域示意图；

图9为手势检测模块操作流程图；

图10为游戏模块操作流程图；

图11为礼品兑换模块操作流程图；

图12为游戏机整机结构图。

具体实施方式

下面将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，所描述的实施例仅仅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，本领域普通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。

结合图1-图12，本发明提出一种基于手势识别的游戏礼品装置控制方法，

设置模块中UI部分提供交互功能，通过设置各种参数来控制每个模块工作状态，参数设置完成后，支付模块等待支付，支付成功后通知手势检测模块和游戏模块，手势检测模块接收到参数后开始工作，并将检测结果传递给游戏模块，游戏模块将检测结果通过界面进行展示，并将游戏结果传递给礼品兑换模块，礼品兑换模块通过参数来分配奖品获得情况，同时把游戏结果存到礼品兑换参数文件中，并控制礼品兑换柜进行相应操作；

所述控制方法具体操作步骤为：

步骤1：设置模块提供各个模块参数文件修改：支付模块设置几分一玩、手势检测模块是否显示手势信息、游戏模块难易度设置、礼品兑换模块多少分数进行兑换礼品；

步骤2：参数设置完成后，支付模块等待支付，支付成功后通知手势检测模块和游戏模块；

步骤3：手势检测模块检测到的手势内容发送到游戏模块；

步骤4：游戏模块接到通知后开始工作，利用手势检测模块检测到的手势内容进行游戏操作，游戏结束后将得分发送给礼品兑换模块；

步骤5：礼品兑换模块控制礼品兑换柜来打开礼品门锁。

设置模块提供所有模块的参数设置功能，参数保存到硬盘文件上，并且提供界面交互功能，设置界面通过物理按钮进行触发；

所述设置模块具体操作为：

步骤1.1：物理按钮触发，所述游戏礼品装置进入设置界面，参数设置的功能接口包括数据报表查看、游戏参数设置、设备设置和测试功能；

步骤1.2：设置模块读取各模块参数文件；

步骤1.3：设置模块提供各模块属性显示功能；

步骤1.4：通过界面修改各模块参数；

步骤1.5：在关闭设置窗口后更新各模块参数文件。

支付模块与反扫器或扫码器或者投币器进行通信，接收支付指令，将接收到的币数，反馈到游戏界面上，并将指令通知游戏模块与手势检测模块；

所述支付模块具体操作为：

步骤2.1：支付模块采用网络与手机APP进行通信，手机APP支付完成后发送到支付模块；

步骤2.2：支付模块解析支付指令；

步骤2.3：解析后币数或者分数大于等于参数文件中参数后通知游戏模块与手势检测模块开始游戏。

手势检测模块负责识别空间手势信息，手势检测模块程序单独在一块低端嵌入式板上运行，通过串口通信将检测结果发送到游戏主板上，所述设置模块、支付模块、游戏模块和礼品兑换模块在游戏主板上运行，手势检测主板与游戏主板相互独立运行，整机上电后手势检测主板开始工作，实时将检测结果发送到游戏主板上；所述手势检测模块独立运行，与摄像头连接，与游戏主板串口连接。

所述手势检测模块具体操作为：

步骤3.1：上电后手势检测模块独立运行，初始化设备连接和加载检测模型任务；

步骤3.2：进入循环检测；

步骤3.3：判断所述游戏礼品装置是否进入休眠状态，当一定时间没有检测到任何手势信息，所述游戏礼品装置就会进入休眠状态，返回步骤3.2，如果非休眠状态进入下一步；

步骤3.4：当接收到游戏开始指令时，调节相机曝光参数和相机曝光条件；

步骤3.5：使用神经网络模型检测手势信息；基于单目RGB图像做输入，算法通过卷积神经网络进行识别，识别结果包括手势类型与手势中心坐标；

步骤3.6：手势信息的检测结果转化成手势掉落区的每条滑道对应的手势和位置信息，如果对应的滑道没有手势信息，那么手势类型是无效，坐标是(0,0)；

步骤3.7：将每条滑道对应的手势信息发送到游戏主板的游戏模块；

步骤3.8：进入到步骤3.2。

所述手势内容包括石头、剪刀和布，每个手势包括正面、侧面、左右手；所述手势掉落区的每条滑道随机掉落的手势图案包括石头、剪刀、布和石头剪刀布的动态手势。

游戏界面的手势掉落区被划分为3个滑道或4个滑道；当手势掉落区被划分为3个滑道后手势识别区划分成5块区域，分别是左侧第一滑道、空白区、中间第二滑道、空白区、右侧第三滑道。添加了空白区能够避免手势在滑道分界线处划分不清晰、划分模糊、避免游戏作弊。

游戏模块接收支付模块发送的信息，并接收手势检测模块发送过来的手势和位置信息，计算手势坐标位置对应的滑道，并实时显示到手势发射区；游戏界面显示当前剩余时间，当前得分，当前等级，当前剩余游戏次数。游戏模块根据得分调整游戏等级。手势发射区实时显示当前玩家手势。

所述游戏模块的具体操作为：

步骤4.1：手势检测模块数据输入，游戏模块接收3个滑道手势和位置信息；

步骤4.2：支付模块数据输入，游戏模块根据支付模块的数据输入确定游戏是否开始，如果开始游戏则进入下一步；

步骤4.3：石头剪刀布游戏开始运行，对游戏时间进行计时；

步骤4.4：游戏时间到，进行分数统计；

步骤4.5：将分数发送到礼品兑换模块。

礼品兑换模块负责游戏模块与礼品兑换柜间通信任务，并按照配置文件分配礼品；根据游戏得分与礼品兑换配置文件参数比较，判断是否获奖；一个礼品兑换模块可与多个礼品兑换柜进行连接，并能够获取礼品柜中礼品数量；

所述礼品兑换模块具体操作为：

步骤5.1：接收游戏模块发送过来的分数数据；

步骤5.2：判断游戏得分是否获奖，如果获奖则进入下一步，如果未获奖则进入步骤5.1；

步骤5.3：向礼品兑换柜发送礼品解锁指令；

步骤5.4：礼品兑换柜将当前礼品数量和状态发送至游戏模块。

本发明还提出一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，该程序被处理器执行时实现所述的一种基于手势识别的游戏礼品装置控制方法。

本发明还提出一种基于手势识别的石头剪刀布游戏礼品装置，所述装置包括游戏机和若干个礼品兑换柜，所述游戏机与礼品兑换柜进行组合，其中游戏机整机上方安装用于手势检测使用的摄像头，中间大屏显示器，下方控制台，控制台内部安装游戏主板、反扫器、音响、电源和手势检测模块；所述游戏主板和手势检测模块用于存储一个或多个程序；当所述一个或多个程序被所述控制台执行时，使得所述控制台执行所述的一种基于手势识别的游戏礼品装置控制方法。

本发明提出基于手势识别的石头剪刀布游戏礼品装置，内容包括游戏模式设计、整机硬件设计、系统程序设计。整机硬件设计包含：整机外壳、显示器、游戏主板、反扫器、音响、电源、手势检测模块(摄像头、手势检测主板)、兑奖柜。系统程序设计包含：设置模块、支付模块、手势检测模块、游戏模块、礼品兑换模块。

游戏模式设计具体为：游戏界面分成2个区域，手势掉落区和手势发射区，手势掉落区分成3个或4个滑道，手势掉落区每条滑道随机掉落不同手势图案(石头、剪刀、布、动态手势)，手势发射区显示手势检测模块识别到的手势类型，未识别到手势不显示，手势发射区会间隔一定时间(0.2毫秒)进行发射当前手势，如果发射的手势与掉落区手势PK成功，对应的掉落区手势消失，装置记录得分，如果失败则不计分，掉落区手势向下移动并随游戏等级变化而变化(游戏等级越高速度越快)，同时掉落区每条滑道会随机出现动态手势，动态手势就是3种手势动态变化，快要接近手势发射区一定距离后停止变化。游戏难易程度可进行设置，动态手势出现频率和游戏速度区分游戏难易程度，游戏时间内记录玩家得分数，礼品兑换机根据得分来评估是否出奖，有多种奖品，每种奖品是随机出现的，获奖后奖品会掉在奖品池中。使用动态手势和滑动速度来控制出奖率，例如10把困难出现1把简单。玩家是否进行游戏支付，都可以将手放在操作区，对应的游戏界面中手势发射区会显示玩家的动画手势。

石头剪刀布游戏礼品装置的整机硬件设计为：

硬件组成：机器框架、摄像头、显示器、游戏主板、手势检测模块主板、支付模块、电源箱、音响。具体安装步骤如下：

步骤1：打造石头剪刀布游戏礼品装置外壳，整机高度1900mm，摄像头距离控制台1000mm，安装最顶端左右居中；

步骤2：安装显示器，43寸显示器941mm X 529mm，显示器垂直安装在框架上，供电口与电源箱连接。

步骤3：安装电源箱、游戏主板。

步骤4：安装手势检测模块，手势检测模块安装在下方控制箱内，与顶端摄像头连接，电源与电源箱连接，使用串口线与游戏主板连接。

步骤5：安装支付模块，使用串口线与游戏主板连接。

步骤6：安装游戏主板音响。

步骤7：连接礼品兑换柜，礼品兑换柜单独供电，串口通信线连接到游戏主板上。

以上对本发明所提供的一种基于手势识别的游戏礼品装置控制方法、存储介质和装置，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种基于手势识别的游戏礼品装置控制方法，其特征在于：

设置模块中UI部分提供交互功能，通过设置各种参数来控制每个模块工作状态，参数设置完成后，支付模块等待支付，支付成功后通知手势检测模块和游戏模块，手势检测模块接收到参数后开始工作，并将检测结果传递给游戏模块，游戏模块将检测结果通过界面进行展示，并将游戏结果传递给礼品兑换模块，礼品兑换模块通过参数来分配奖品获得情况，同时把游戏结果存到礼品兑换参数文件中，并控制礼品兑换柜进行相应操作；

所述控制方法具体操作步骤为：

步骤1：设置模块提供各个模块参数文件修改：支付模块设置几分一玩、手势检测模块是否显示手势信息、游戏模块难易度设置、礼品兑换模块多少分数进行兑换礼品；

步骤2：参数设置完成后，支付模块等待支付，支付成功后通知手势检测模块和游戏模块；

步骤3：手势检测模块检测到的手势内容发送到游戏模块；

步骤4：游戏模块接到通知后开始工作，利用手势检测模块检测到的手势内容进行游戏操作，游戏结束后将得分发送给礼品兑换模块；

步骤5：礼品兑换模块控制礼品兑换柜来打开礼品门锁。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：设置模块提供所有模块的参数设置功能，参数保存到硬盘文件上，并且提供界面交互功能，设置界面通过物理按钮进行触发；

所述设置模块具体操作为：

步骤1.1：物理按钮触发，所述游戏礼品装置进入设置界面，参数设置的功能接口包括数据报表查看、游戏参数设置、设备设置和测试功能；

步骤1.2：设置模块读取各模块参数文件；

步骤1.3：设置模块提供各模块属性显示功能；

步骤1.4：通过界面修改各模块参数；

步骤1.5：在关闭设置窗口后更新各模块参数文件。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：支付模块与反扫器或扫码器或者投币器进行通信，接收支付指令，将接收到的币数，反馈到游戏界面上，并将指令通知游戏模块与手势检测模块；

所述支付模块具体操作为：

步骤2.1：支付模块采用网络与手机APP进行通信，手机APP支付完成后发送到支付模块；

步骤2.2：支付模块解析支付指令；

步骤2.3：解析后币数或者分数大于等于参数文件中参数后通知游戏模块与手势检测模块开始游戏。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：手势检测模块负责识别空间手势信息，手势检测模块程序单独在一块低端嵌入式板上运行，通过串口通信将检测结果发送到游戏主板上，所述设置模块、支付模块、游戏模块和礼品兑换模块在游戏主板上运行，手势检测主板与游戏主板相互独立运行，整机上电后手势检测主板开始工作，实时将检测结果发送到游戏主板上；

所述手势检测模块具体操作为：

步骤3.1：上电后手势检测模块独立运行，初始化设备连接和加载检测模型任务；

步骤3.2：进入循环检测；

步骤3.3：判断所述游戏礼品装置是否进入休眠状态，当一定时间没有检测到任何手势信息，所述游戏礼品装置就会进入休眠状态，返回步骤3.2，如果非休眠状态进入下一步；

步骤3.4：当接收到游戏开始指令时，调节相机曝光参数和相机曝光条件；

步骤3.5：使用神经网络模型检测手势信息；

步骤3.6：手势信息的检测结果转化成手势掉落区的每条滑道对应的手势和位置信息，如果对应的滑道没有手势信息，那么手势类型是无效，坐标是（0,0）；

步骤3.7：将每条滑道对应的手势信息发送到游戏主板的游戏模块；

步骤3.8：进入到步骤3.2。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述手势内容包括石头、剪刀和布；所述手势掉落区的每条滑道随机掉落的手势图案包括石头、剪刀、布和石头剪刀布的动态手势。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：游戏界面的手势掉落区被划分为3个滑道；当手势掉落区被划分为3个滑道后手势识别区划分成5块区域，分别是左侧第一滑道、空白区、中间第二滑道、空白区、右侧第三滑道。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：游戏模块接收支付模块发送的信息，并接收手势检测模块发送过来的手势和位置信息，计算手势坐标位置对应的滑道，并实时显示到手势发射区；

所述游戏模块的具体操作为：

步骤4.1：手势检测模块数据输入，游戏模块接收3个滑道手势和位置信息；

步骤4.2：支付模块数据输入，游戏模块根据支付模块的数据输入确定游戏是否开始，如果开始游戏则进入下一步；

步骤4.3：石头剪刀布游戏开始运行，对游戏时间进行计时；

步骤4.4：游戏时间到，进行分数统计；

步骤4.5：将分数发送到礼品兑换模块。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：礼品兑换模块负责游戏模块与礼品兑换柜间通信任务，并按照配置文件分配礼品；根据游戏得分与礼品兑换配置文件参数比较，判断是否获奖；一个礼品兑换模块可与多个礼品兑换柜进行连接，并能够获取礼品柜中礼品数量；

所述礼品兑换模块具体操作为：

步骤5.1：接收游戏模块发送过来的分数数据；

步骤5.2：判断游戏得分是否获奖，如果获奖则进入下一步，如果未获奖则进入步骤5.1；

步骤5.3：向礼品兑换柜发送礼品解锁指令；

步骤5.4：礼品兑换柜将当前礼品数量和状态发送至游戏模块。

9.一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，其特征在于：该程序被处理器执行时实现权利要求1-8任一项所述的一种基于手势识别的游戏礼品装置控制方法。

10.一种基于手势识别的石头剪刀布游戏礼品装置，其特征在于，所述装置包括游戏机和若干个礼品兑换柜，所述游戏机与礼品兑换柜进行组合，其中游戏机整机上方安装用于手势检测使用的摄像头，中间大屏显示器，下方控制台，控制台内部安装游戏主板、反扫器、音响、电源和手势检测模块；所述游戏主板和手势检测模块用于存储一个或多个程序；当所述一个或多个程序被所述控制台执行时，使得所述控制台执行权利要求1-8中任一项所述的一种基于手势识别的游戏礼品装置控制方法。

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