CN117003073A - 一种全息梯控数字键盘自动翻页系统 - Google Patents

一种全息梯控数字键盘自动翻页系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种全息梯控数字键盘自动翻页系统，包括操作终端和操作面模块，操作终端包括主控模块、红外手势检测器、掌纹静脉检测器，本发明提供的一种全息梯控数字键盘自动翻页系统，通过掌纹静脉识别，用过特定标识从本地数据查找对应的特征绑定的楼层范围，用户使用时可进行快捷的掌纹登记，并在下次使用时自动唤醒目标楼层，对于初次用户或老用户使用上分工明确且指令存储等级快捷，操作上手难度低且不会发生冲突，实现自动定位到楼层范围，再由用户进行楼层选择，避免了用户的多次点击，达到快速高效的呼梯，减少用户操作，减少错误率的优点。

Description

一种全息梯控数字键盘自动翻页系统
技术领域
本发明涉及电梯呼梯用空中成像设备技术领域，具体涉及一种全息梯控数字键盘自动翻页系统。
背景技术
市面上已有一些空中成像梯控设备，通过透镜将光源呈现的UI界面即楼层数字键盘投射到空气，并通过红外传感识别并定位用户在空气中点击事件，以此可达到无接触时选楼，但在使用时，由于梯控设备数字键盘面积有限，当需要呈现的楼层数字按钮越多，则可点选按钮面积越小，很容易造成误触，特别是高层楼时，数字键盘无法容纳下更多楼层，只能以翻页形式或数字组合键形式来选择高楼层。
同时，通过翻页形式选楼，如果乘客所要登记的楼层号属于不同的页面上，反复切换页面也会耗费时间；例如梯层为35楼，以1到9楼为一页计算至少需要4页，且需要增加楼层范围选择按钮，至少4个按钮1～9/10～19/20～29/30～35，挤压了按钮空间，且需要点击至少2次才能完成选择，过小的面积容易造成误触，且多次点击增加了用户操控时间，减少了电梯运行效率。
另一方面，以数字键盘组合按键并确定方式选楼，可将0～9数字放置在一页，选择30楼，则需要依次完成3、0、确认按钮的点击，单次点击存在成功率，三次相乘的情况下，成功率大幅降低，且依然增加了用户操控时间，而数字按钮组合的另一种登记办法无需确认按钮，通过用户按下第一个数字后计算延时，延时内触发另一个数字按钮则认定所登记的楼层号是两数字组合的楼层，在延时外触发数字单位，则认定为是另一个楼层登记操作，因此使用过程中选择双数楼层，乘客都要掌控延时，时延未掌握好，间隔太慢去双位数楼层则变成登记了两个单位楼层，误操作大幅提升，虽然点击次数下降至最多两次，但结合延时的时间，整体操作时间也较长。
因此，基于现有的电梯用空中成像设备选楼层时存在的不足，亟需设计出一种新的电梯用空中成像设备操作系统。
发明内容
基于上述表述，本发明提供了一种全息梯控数字键盘自动翻页系统，以解决现有的梯控设备操作时间较长且容易误触误操作，影响电梯运行效率和用户使用便利的技术问题。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种全息梯控数字键盘自动翻页系统，包括操作终端和操作面模块；
操作终端包括一主控模块，主控模块连接有显示器，显示器前方设有透镜，透镜上下部分别设置有红外手势检测器和掌纹静脉检测器，红外手势检测器和掌纹静脉检测器与主控模块电性连接，主控模块、显示器、透镜、红外手势检测器和掌纹静脉检测器均安装于箱体内部；
操作面模块包括空间区域、成像面和感应面，掌纹静脉检测器收到工作指令后形成空间区域，成像面和感应面之间相互平行，且成像面和感应面均位于空间区域内，显示器和透镜之间形成有夹角，夹角的大小在40°～50°范围内，显示器的光源通过透镜镜像成像构成成像面，红外手势检测器收到工作指令后形成感应面，成像面和感应面之间存在间距。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步的，所述操作终端和操作面模块运行后还包括以下步骤：
步骤10：用户伸手触控，手部落入空间区域内；
步骤11：空间区域检测到用户的手掌轮廓：
步骤12：感应面检测到用户的手指触控指令：
步骤13：通过掌纹静脉检测器识别用户手部特征向量，并由用户确认并选择楼层。
进一步的，所述步骤13中，掌纹静脉检测器用于检测新老用户的手部掌纹信息，由主控模块分析判断是否生成对应的梯控选择页面，其具体步骤如下：
步骤14：掌纹检测后，通过主控模块获取本地存储掌纹静脉特征向量，对比相似度：
步骤15：指令发出后，比较相似度是否小于或等于阈值；
步骤16：若小于或等于阈值，则判定进入新用户操作指令，反之，则进入已登记用户操作指令。
进一步的，所述新用户操作指令包括以下步骤：
步骤17：创建掌纹静脉唯一标识palmid，保存特征向量；
步骤18：用户登记楼层：
步骤19：palmid绑定楼层：
步骤20：楼层信息绑定特征向量。
进一步的，所述已登记用户操作指令包括以下步骤：
步骤21：检测到有多个palmid特征向量：
步骤22：获取特征度最高的palmid绑定楼层；
步骤23：自动翻页到楼层并显示到成像面上。
进一步的，所述步骤13中，掌纹静脉检测器识别用户手部特征向量具体包括以下步骤：
步骤24：读取掌纹/静脉图；
步骤25：Kapur多级分割处理；
步骤26：去除毛刺；
步骤27：求取方向图；
步骤28：滤波增强；
步骤29：Niblack二值化处理；
步骤30：输出掌纹/静脉。
进一步的，所述夹角α的大小为45°。
进一步的，所述箱体内部固装有固定板，主控模块、显示器、红外手势检测器和掌纹静脉检测器均固装于固定板上，箱体前侧固装有面盖，透镜安装于面盖上，箱体上还设有扬声器。
进一步的，所述成像面包括数字界面，数字界面中包括数字1～9呈三排三列分布的矩形阵列，所述数字0处于矩形阵列的上方。
进一步的，所述成像面和感应面的间距大小在2mm～12mm的范围内。
与现有技术相比，本申请的技术方案具有以下有益技术效果：
通过掌纹静脉识别，用过特定标识从本地数据查找对应的特征绑定的楼层范围，用户使用时可进行快捷的掌纹登记，并在下次使用时自动唤醒目标楼层，对于初次用户或老用户使用上分工明确且指令存储等级快捷，操作上手难度低且不会发生冲突，实现自动定位到楼层范围，再由用户进行楼层选择，避免了用户的多次点击，达到快速高效的呼梯，减少用户操作，减少错误率的优点。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种全息梯控数字键盘自动翻页系统的结构示意图；
图2为本发明实施例中操作终端和操作面模块运行步骤的示意图；
图3为本发明实施例中掌纹静脉检测器运行步骤的示意图；
图4为本发明实施例中掌纹静脉识别的示意图；
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、主控模块；2、显示器；3、透镜；4、红外手势检测器；5、掌纹静脉检测器；6、箱体；7、面盖；71、透光窗口；8、固定板；9、扬声器；S、空间区域；P、成像面；P1、感应面。
具体实施方式
为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。
可以理解，空间关系术语例如“在...下”、“在...下面”、“下面的”、“在...之下”、“在...之上”、“上面的”等，在这里可以用于描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白，除了图中所示的取向以外，空间关系术语还包括使用和操作中的器件的不同取向。
在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。
本发明实施例具体提供了一种全息梯控数字键盘自动翻页系统，请参照图1，包括操作终端和操作面模块；
其中，操作终端包括一主控模块1，主控模块1连接有显示器2，显示器2前方设有透镜3，透镜3上下部分别设置有红外手势检测器4和掌纹静脉检测器5，红外手势检测器4和掌纹静脉检测器5与主控模块1电性连接，主控模块1、显示器2、透镜3、红外手势检测器4和掌纹静脉检测器5均安装于箱体6内部；
显示器2放置在箱体6内的设计在使用时，显示器2的显示面上的像源可减小被外界光线的干扰，使得显示面上的光亮度不会被减弱，从而使显示面上的像源可以在成像面上清楚地呈现。
实施时，红外手势检测器4、掌纹静脉检测器5均为长条形，红外手势传感4沿显示器2的上边缘设置；掌纹静脉传感5沿箱体6边角设置。
具体地，箱体6内部固装有固定板8，主控模块1、显示器2、红外手势检测器4和掌纹静脉检测器5均固装于固定板8上，箱体6前侧固装有面盖7，透镜3安装于面盖7上，箱体6上还设有扬声器9，扬声器9与主控模块1电路连接。在使用过程中可通过语音播报用户所登记的楼层。
其中，面盖7上形成有安装口和透光窗口71，所述面盖7盖置固定在箱体6的箱口上，所述成透镜3安装在面盖7的安装口内，所述透光窗口71的位置与红外手势检测器4、掌纹静脉检测器5的位置相对应。
操作面模块包括空间区域S、成像面P和感应面P1，掌纹静脉检测器5收到工作指令后形成空间区域S，成像面P和感应面P1之间相互平行，且成像面P和感应面P1均位于空间区域S内，显示器2和透镜3之间形成有夹角α，夹角α的大小在40°～50°范围内，实施时，夹角α的大小优选为45°，利于成像后用户手部手指操作。
显示器2的光源通过透镜3镜像成像构成成像面P，红外手势检测器4收到工作指令后形成感应面P1，成像面P和感应面P1之间存在间距。
具体地，成像面P包括数字界面，数字界面中包括数字1～9呈三排三列分布的矩形阵列，所述数字0处于矩形阵列的上方，以方便用户进行操作使用。
其中，成像面P和感应面P1的间距大小在2mm～12mm的范围内。
进一步地，红外手势传感4是由若干激光传感器构成的，红外手势传感4的激光传感器是沿显示面的上边缘并排布设的，并且红外手势传感4上的每个激光传感器都有对应的序号，在使用时红外手势传感4上的所有激光传感器同时工作，由此可以使得红外手势传感4工作时会形成一个激光线面；
红外手势传感4形成的激光线面就是感应面P1，用户的手指插入到红外手势传感4形成的感应面P1手指会阻断激光传感器的光线，此时红外手势传感4会发送其光线被截断的激光传感器的序号和激光被截断的长度的信号给主控模块1，主控模块1以此为依据来确定被点选的是影像面上的那个数字的位置，从而令主控模块1能够识别到用户的操作指令。
进一步地，请参照图2-图4，操作终端和操作面模块运行后还包括以下步骤：
步骤10：用户伸手触控，手部落入空间区域S内；
步骤11：空间区域S检测到用户的手掌轮廓：
步骤12：感应面P1检测到用户的手指触控指令：
步骤13：通过掌纹静脉检测器5识别用户手部特征向量，并由用户确认并选择楼层。
上述步骤的优点在于，用户在操作本系统时，能够通过感应面P1进行常规的楼层选择设置，无需额外对楼层进行预备登记，以减少新用户的登记压力，新老用户的梯控选择命令均用同一操作实现，优化了操作效率上的不足。
其中，在步骤13中，掌纹静脉检测器5用于检测新老用户的手部掌纹信息，由主控模块1分析判断是否生成对应的梯控选择页面，其具体步骤如下：
步骤14：掌纹检测后，通过主控模块1获取本地存储掌纹静脉特征向量，对比相似度：
步骤15：指令发出后，比较相似度是否小于或等于阈值；
步骤16：若小于或等于阈值，则判定进入新用户操作指令，反之，则进入已登记用户操作指令。
上述的步骤优点在于，新老用户在操作时能够进行自动化的掌纹检测，并根据主控模块1快捷判定用户是否为初次使用亦或者老用户，老用户即掌纹数据信息已在先前使用时被存储，从而实现对新老用户的自动筛选以及智能的提供不同的服务界面；
当用户为新用户时，即可通过感应面P1和成像面P进行正常的楼层指令，若用户为老用户时，即可令主控模板1通过内部存储的楼层信息自动翻页至用户所需楼层页面，供用户快捷选择。
具体地，新用户操作指令包括以下步骤：
步骤17：创建掌纹静脉唯一标识palmid，保存特征向量；
步骤18：用户登记楼层：
步骤19：palmid绑定楼层：
步骤20：楼层信息绑定特征向量。
通过采用上述的步骤，用户在初次使用空气成像设备进行楼层登记时，在手指在成像面P点击楼层数字，掌纹静脉感应区可检测到用户的手掌下半部分掌纹静脉，并进行查询，未查到掌纹静脉相似度大于某个阈值的记录时，生成一个手掌标识palmid，并通过标识进行楼层绑定，后续当某用户登记楼层时，检测到阈值以上相似度的掌纹静脉标识时，如果多个用户，则依次计算，取相识度最高的用户标识所对应的楼层，并自动翻页至楼层对应的页面，用户确认并选楼，减少用户的选楼次数，提升效率；
使用时，用户无需进行额外的登记操作，在下次使用时，即可自动成为登记过的老用户，操作快捷，步骤简单，能够降低新用户的使用心理负担及提高操作效率。
具体地，已登记用户操作指令包括以下步骤：
步骤21：检测到有多个palmid特征向量：
步骤22：获取特征度最高的palmid绑定楼层；
步骤23：自动翻页到楼层并显示到成像面P上。
通过采用上述的步骤，老用户在使用后，通过palmid特征向量的对比，能够令主控模块1精确的筛选出与用户最匹配的掌纹静脉记录信息，并通过主控模块1将成像面P上的显示楼层翻页至用户先前记录时选取的目标楼层，从而实现用户在登记后，能够通过掌纹静脉信息快捷的翻页至目标楼层，登记步骤简单，且趋于传统的零接触设备，能够达到快速高效的呼梯，减少用户操作，减少错误率的优点。
进一步地，步骤13中，掌纹静脉检测器5识别用户手部特征向量具体包括以下步骤：
步骤24：读取掌纹/静脉图；
步骤25：Kapur多级分割处理；
步骤26：去除毛刺；
步骤27：求取方向图；
步骤28：滤波增强；
步骤29：Niblack二值化处理；
步骤30：输出掌纹/静脉。
通过采用上述的步骤，实施时，掌纹静脉传感5通过识别下半部分手掌主要包括乳突纹、主线和皱褶，同时结合红外近红外光源对人体手掌进行照射，利用血液中血红素对近红外光具有较强的吸收特性，使得近红外光照射后的手掌图像会在皮下静脉处呈现较暗的纹路，利用该静脉特征也可以进行身份识别；
随后，利用多光谱成像技术，从掌纹静脉检测器5发出的光被衍射成对角线向上照射，从而能够在比照明组件更宽的矩形区域上以均匀的强度进行照明，通过在矩形区域衍射具有均匀强度的光以进行图像捕获，当用户的手掌滑过时，光学单元会连续捕捉手掌的图像，手掌纹静脉图案被分割读取，巧妙地实现了采集同一个手掌在同一时刻、不同光谱下的图像，不但实现了完全的非接触式操作，而且在不同的光谱下采集了同一个手掌的完全不相关的两种生物特征。
本系统结构简单、设计科学，具有操作方便及可实现高效，少误操作的楼层登记等特点。
本发明的控制方式是通过控制器来自动控制，控制器的控制电路通过本领域的技术人员简单编程即可实现，电源的提供也属于本领域的公知常识，并且本发明主要用来保护机械装置，所以本发明不再详细解释控制方式和电路连接。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种全息梯控数字键盘自动翻页系统，其特征在于：包括操作终端和操作面模块；
操作终端包括一主控模块(1)，主控模块(1)连接有显示器(2)，显示器(2)前方设有透镜(3)，透镜(3)上下部分别设置有红外手势检测器(4)和掌纹静脉检测器(5)，红外手势检测器(4)和掌纹静脉检测器(5)与主控模块(1)电性连接，主控模块(1)、显示器(2)、透镜(3)、红外手势检测器(4)和掌纹静脉检测器(5)均安装于箱体(6)内部；
操作面模块包括空间区域(S)、成像面(P)和感应面(P1)，掌纹静脉检测器(5)收到工作指令后形成空间区域(S)，成像面(P)和感应面(P1)之间相互平行，且成像面(P)和感应面(P1)均位于空间区域(S)内，显示器(2)和透镜(3)之间形成有夹角α，夹角α的大小在40°～50°范围内，显示器(2)的光源通过透镜(3)镜像成像构成成像面(P)，红外手势检测器(4)收到工作指令后形成感应面(P1)，成像面(P)和感应面(P1)之间存在间距。
2.根据权利要求1所述的一种全息梯控数字键盘自动翻页系统，其特征在于，所述操作终端和操作面模块运行后还包括以下步骤：
步骤10：用户伸手触控，手部落入空间区域(S)内；
步骤11：空间区域(S)检测到用户的手掌轮廓：
步骤12：感应面(P1)检测到用户的手指触控指令：
步骤13：通过掌纹静脉检测器(5)识别用户手部特征向量，并由用户确认并选择楼层。
3.根据权利要求2所述的一种全息梯控数字键盘自动翻页系统，其特征在于，所述步骤13中，掌纹静脉检测器(5)用于检测新老用户的手部掌纹信息，由主控模块(1)分析判断是否生成对应的梯控选择页面，其具体步骤如下：
步骤14：掌纹检测后，通过主控模块(1)获取本地存储掌纹静脉特征向量，对比相似度：
步骤15：指令发出后，比较相似度是否小于或等于阈值；
步骤16：若小于或等于阈值，则判定进入新用户操作指令，反之，则进入已登记用户操作指令。
4.根据权利要求3所述的一种全息梯控数字键盘自动翻页系统，其特征在于，所述新用户操作指令包括以下步骤：
步骤17：创建掌纹静脉唯一标识palmid，保存特征向量；
步骤18：用户登记楼层：
步骤19：palmid绑定楼层：
步骤20：楼层信息绑定特征向量。
5.根据权利要求3所述的一种全息梯控数字键盘自动翻页系统，其特征在于，所述已登记用户操作指令包括以下步骤：
步骤21：检测到有多个palmid特征向量：
步骤22：获取特征度最高的palmid绑定楼层；
步骤23：自动翻页到楼层并显示到成像面(P)上。
6.根据权利要求2所述的一种全息梯控数字键盘自动翻页系统，其特征在于，所述步骤13中，掌纹静脉检测器(5)识别用户手部特征向量具体包括以下步骤：
步骤24：读取掌纹/静脉图；
步骤25：Kapur多级分割处理；
步骤26：去除毛刺；
步骤27：求取方向图；
步骤28：滤波增强；
步骤29：Niblack二值化处理；
步骤30：输出掌纹/静脉。
7.根据权利要求1所述的一种全息梯控数字键盘自动翻页系统，其特征在于，所述夹角α的大小为45°。
8.根据权利要求1所述的一种全息梯控数字键盘自动翻页系统，其特征在于，所述箱体(6)内部固装有固定板(8)，主控模块(1)、显示器(2)、红外手势检测器(4)和掌纹静脉检测器(5)均固装于固定板(8)上，箱体(6)前侧固装有面盖(7)，透镜(3)安装于面盖(7)上，箱体(6)上还设有扬声器(9)。
9.根据权利要求1所述的一种全息梯控数字键盘自动翻页系统，其特征在于，所述成像面(P)包括数字界面，数字界面中包括数字1～9呈三排三列分布的矩形阵列，所述数字0处于矩形阵列的上方。
10.根据权利要求1所述的一种全息梯控数字键盘自动翻页系统，其特征在于，所述成像面(P)和感应面(P1)的间距大小在2mm～12mm的范围内。
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