CN206075026U - 一种基于多手势控制的智能家居控制终端 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种基于多手势控制的智能家居控制终端，包括依次连接的红外线发射模块、摄像头模块、多手势信息处理模块、多手势识别模块、多功能控制模块、无线通信模块，所述红外线发射模块发射出的光线经红外滤光镜片照射用户手部，所述摄像头模块获取所述用户手部手势图像，所述多手势信息处理模块用于提取特征信息，并转化为动作信息，所述多手势识别模块用于将所述动作信息转化为对应的控制指令，所述无线通信模块将所述控制指令发送到对应的家用智能设备。采用本实用新型，用户不需要特定的遥控装置，只需通过手势动作就可以实现对一个或多个智能家电的控制，还能进行精细化控制，具有方便、快捷、易使用、控制方式灵活等优点。

Description

一种基于多手势控制的智能家居控制终端

技术领域

本实用新型涉及智能家居控制终端及手势控制领域，尤其涉及一种利用光学感测、新型多手势控制的智能家居控制终端。

背景技术

随着互联网+大潮的到来，传统家居也插上了互联网的翅膀，向智能家居方向发展。智能家居以家庭住宅为平台，利用综合布线技术、自动控制技术、网络通信技术、安全技术于一体，连接家庭智能设备形成智能化、网络化的智能控制系统，智能家居可以让用户更加方便地管理和控制家用智能设备，给用户带来了很大程度上的便利、安全和舒适。随着智能家用设备的越来越多，开启和关闭不同的家用设备时需进入到相对于的遥控设备的控制界面进行操作，使得这个智能家居系统非常杂乱。

手势是一种重要的、含义丰富的人体动作，手势识别是一种新型的人机交互方式，具有灵活、体验感好、控制方便等优点。随着社会的快速发展，手势识别技术也开始运用到各个领域，比如在体感游戏、虚拟展厅、会议、工业控制等方面都有很好的应用。将手势识别用于智能家居的控制，提高了人们对家用设备控制的方便性，灵活性。为行动不方便或者听觉、视觉、缺乏学习能力的老人和小孩提供了很大的帮助，更为重要的是用一个智能控制终端代替了多个遥控设备，方便性大幅度提高。这种体感控制方式会随着VR，手势控制无人机的兴起而变得火热。

在已有的手势控制智能家居控制终端中，存在以下缺陷：第一：家用智能设备会越来越多，手势动作少，难以一一控制，还不能进行精细化控制；第二：一次只能控制一个设备，缺少一次控制多个设备，如果要进行多个设备的控制，操作繁琐。目前主要通过手势手套来识别手的动作信息，如专利号为ZL201310411216.2的《一种基于手势识别的智能家居系统》、专利申请号为201510434503.4的《一种可手势操作的智能家居控制系统》，其手势识别采用的就是手势手套，在控制家用设备时，需要提前戴上手势手套，方便性与易用性差。专利号为ZL201310411216.2只提供有限的手势动作，包括四指握拳，且拇指水平向左、向右、向上或向下伸出四种动作。在专利申请号为201510434145.7的《遥控智能家居设备的方法、装置及终端》，它通过采用检测滑动手势及每个手势的滑动方向，当确定沿一滑动方向的滑动手势的连续执行次数达到了指定的次数，智能家居设备就执行相应的操作，这种方法控制一种智能设备，需要重复多次手势操作，控制多个智能设备时，需执行许多次滑动手势动作，体验性差。

发明内容

本实用新型实施例所要解决的技术问题在于，提供一种基于多手势控制的智能家居控制终端。可使用多手势控制智能家用设备。

为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种基于多手势控制的智能家居控制终端，包括依次连接的红外线发射模块、摄像头模块、多手势信息处理模块、多手势识别模块、多功能控制模块、无线通信模块，所述红外线发射模块发射出的光线经红外滤光镜片照射用户手部，所述摄像头模块获取所述用户手部手势图像，所述多手势信息处理模块用于提取所述手势图像的特征信息，并转化为动作信息，所述多手势识别模块用于将所述动作信息转化为对应的控制指令，所述无线通信模块将所述控制指令发送到对应的家用智能设备。

进一步地，还包括储存模块，含有储存用户第一次使用时设定的手势动作与家用智能设备之间对应关系的数据库，所述数据库存储大量手势动作数据，并进行自学习与自修正。

设定的手势动作与所述家用智能设备之间对应关系的数据库也可以通过WIFI传输到云端，需要时在云端进行调用；存储模块存储用户每次使用的信息，用户的使用习惯，智能家用设备的使用频率，根据大量手势的动作与家用智能设备之间对应关系的信息，进行手势动作的自学习，自适应，能够自动进行修正与识别不太规范或者歧义较大的手势动作，达到越用越灵敏，越用越人性化。

更进一步地，所述红外线发射模块包括LED近红外波段发射装置、红外滤光片。

更进一步地，所述无线通信模块通过WIFI、ZigBee、蓝牙或红外与所述家用智能设备连接。

更进一步地，所述摄像头模块可以是两个对称分布的CMOS摄像头或者CCD摄像头。

更进一步地，还包括电源模块，具有充电电池、非充电电池、纽扣电池、Micro USB供电接口、USB Type-C接口的一种。

更进一步地，还包括传感器模块，包括温湿度传感器、烟雾传感器、PM2.5传感器。

更进一步地，所述手势动作与家用智能设备之间对应关系包括：一种手势动作对应控制一种家用智能设备或者一种手势动作对应控制多种组合家用智能设备，也可以两种或者两种以上手势动作组合去控制一种家用智能设备，也可以两种或者两种以上手势动作组合去控制多种组合家用智能设备。

实施本实用新型实施例，具有如下有益效果：利用光学检测方法实现手势控制，用户徒手就能控制家用智能设备，摆脱了以往每个家用智能设备都需要一个遥控终端来控制，具有以下优点：

（1）解决了现有方法中用户戴上手势手套的弊端。

（2）用一个智能控制终端代替多个遥控终端，解决了一个家用智能设备需用一个遥控装置的问题。

（3）用户可以定义自己的偏好手势动作，控制方式多样，灵活性大，控制多个智能家用设备快捷方便，操作简单易学；

（4）具有状态显示功能，减少了记忆手势动作与家用智能设备间的对应关系；对室内关键指标温湿度进行显示、PM2.5显示、烟雾触发信号灯颜色显示。

（5）可以进行精细化控制，而且还针对不同的手势动作进行自学习，解决不太规范的手势动作或者歧义较大的手势动作，因而实际价值巨大。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。

参照图1所示的结构示意图。

本实用新型实施例的一种基于多手势控制的智能家居控制终端，包括综合处理模块100、红外线发射模块101、摄像头模块102、多手势信息处理模块103、多手势识别模块104、多功能控制模块105、无线通信模块106、传感器模块107、状态显示模块108、启动模块109、存储模块110、电源模块111、输入/输出模块112。

红外线发射模块101包括LED近红外波段发射装置、红外滤光片，发射的近红外光线，经红外滤光镜片屏蔽掉可见光以及紫外光。

摄像头模块102获取用户手部手势图像。

多手势信息处理模块103对捕捉的手势图像进行处理，提取所述手势图像的特征信息，并转化为动作信息。

多手势识别模块104把提取出的特征信息转化为动作信息，识别手势动作。

多功能控制模块105将多手势识别模块104识别出的用户手势转化为对应的家电控制指令，并将这些指令通过无线通信模块106使用路由器或者蓝牙或者红外发射到家用智能设备上，去执行家用智能设备的开启。

传感器模块107，包括温湿度传感器、烟雾传感器、PM2.5传感器。

存储模块110，设有储存用户第一次使用时设定的手势动作与智能家用设备之间对应关系的数据库，该数据库可以放在智能控制终端的存储模块中，也可以通过WIFI传输到云端，需要时在云端进行调用；存储模块可以存储每次记录使用的信息，用户的使用习惯，根据大量手势的动作与家用智能设备之间对应关系的信息，进行手势动作的自学习，能够自动进行修正与识别不太规范或者歧义较大的手势动作，达到越用越灵敏，越用越人性化。

电源模块111，为充电电池、非充电电池、纽扣电池、Micro USB供电接口、USBType-C接口中的一种。

综合处理模块100用于协调各个部件之间的运行，对各个模块的信息进行综合处理、分析、决策，协调各个模块之间的运行。

在通过启动模块109开启本实用新型的终端后，通过一种手势动作对应控制一种家用智能设备或者一种手势动作对应控制多种组合家用智能设备，也可以两种或者两种以上手势动作组合去控制一种家用智能设备，也可以两种或者两种以上手势动作组合去控制多种组合家用智能设备。

可以是左手的一种手势动作对应开启与关闭一种家用智能设备，也可以是左手的一种手势动作对应开启与关闭多种组合的家用智能设备，也可以是左手的多种手势动作组合去开启与关闭多种组合的家用智能设备；也可以采用右手的一种手势动作对应开启与关闭一种家用智能设备，右手的一种手势动作对应开启与关闭多种组合的家用智能设备，也可以是右手的多种手势动作组合去开启与关闭多种组合的家用智能设备；用户根据自己的喜好去选择左手或者右手去开启和关闭家用智能设备。

当用户选择的是左手手势动作开启家用智能设备，那么利用右手手势动作对该家用智能进行精细化控制；用户选择的是右手手势动作开启家用智能设备，那么利用左手手势动作对该家用智能进行精细化控制。把这些手势动作对应的家用智能设备信息存储在数据库里。对应关系添加好之后，下次启动家用智能设备时，用户只需要执行设定好的手势动作，通过多手势信息处理模块、多手势识别模块、多功能控制模块并将这些指令通过WIFI或者ZigBee或者蓝牙或者红外发射到家用智能设备上，去执行用户手势对应的动作。

如上述所述，可以根据用户的生活使用习惯和需求进行手势与家用智能家电进行对应。比如左手手势动作：左挥动、右挥动、上挥动、下挥动、向前挥动、向后挥动、握拳、抓捏、手掌俯仰、手掌旋转、手掌翻转、单指画圆、按键点击、屏幕点击等14种动作。用户右手手势动作：左挥动、右挥动、上挥动、下挥动、向前挥动、向后挥动、握拳、抓捏、手掌俯仰、手掌旋转、手掌翻转、单指画圆、按键点击、屏幕点击等14种动作。

用户把右手或者左手放在控制终端上，执行所述右手14中手势动作中的一种或者左手14中手势动作中的一种或几种，智能控制终端执行上述同样的流程，可得到用户执行不同的手势动作，对家用智能设备进行精细化控制。

用户通过控制终端，完成了手势动作对一种家用智能设备的开启、关闭以及精细化控制，存储模块110完成这些手势动作与家用智能设备之间的对应信息的存储，也可以是把这些信息通过WIFI存储在云端。当用户去控制另一个家用智能设备时，执行不同的手势动作，控制终端完成上述相似的一系列过程，把手势动作与对应的家用智能设备信息存储起来。

通过上述过程，完成了手势动作与家用智能设备之间的对应关系的存储，当下一次使用时，用户只需执行家用智能设备对应的手势动作，就能对家用智能设备进行开启、关闭、精细化的控制。

用左手进行左挥动动作，开启智能电视，电视开启后，利用右手执行左挥动、右挥动、上挥动、下挥动、屏幕点击、手掌旋转、手掌翻转分别控制电视的加频道、减频道、加音量、减音量、选择的确定、亮度的调节、返回操作。再执行一次左手左挥动动作就关闭电视。

上述操作是先使用左手，再使用右手，就是说控制一种家用智能设备需用双手。左手的一种手势动作开启与关闭一种家用智能设备，右手的手势动作对该家用智能设备进行精细化控制。当然也可以先使用右手，再使用左手，就是说控制一种家用智能设备需用双手。右手的一种手势动作开启与关闭一种家用智能设备，左手的手势动作对该家用智能设备进行精细化控制。

有时家庭里不止一种设备，比如电灯、智能插座等。可以采用两种组合手势动作或者多种组合手势动作来控制。

用左手进行握拳、同时上挥动，控制电灯A的开启；用左手进行握拳、同时下挥动，控制电灯B的开启；关闭电灯A、电灯B再执行一次左手进行握拳、同时上挥动，左手进行握拳、同时下挥动。

有时几种家用智能设备需要同时开启和关闭，可以用一种手势动作去控制几种家用智能设备的组合，也可以用多种手势动作组合去控制一种家用智能设备或者多种组合家用智能设备。

用左手进行手掌旋转动作，开启房间灯、防盗摄像头、房间空调、房间空气净化器、多彩床头灯。再执行一次左手手掌俯仰动作就关闭房间灯、防盗摄像头、房间空调、房间空气净化器、多彩床头灯。或者左手的上挥动、下挥动组合为一个动作组合，开启房间灯、防盗摄像头、房间空调、房间空气净化器、多彩床头灯。再执行一次左手组合动作就关闭房间灯、防盗摄像头、房间空调、房间空气净化器、多彩床头灯。

在控制终端状态显示模块上观察到室内湿度值较大，通过手势动作启动空调的除湿模式；在智能控制终端状态显示模块上观察到室内温度过高或者过低，通过手势动作启动空调的减温度或加温度，观察到室内湿度过大，通过手势动作启动空调的除湿模式；在智能控制终端状态显示模块上观察到室内PM2.5值较大，通过手势上挥动动作增强空气净化器净化能力。

该控制终端还能够根据用户的使用习惯和需求，记录用户的每次手势动作信息，对手势动作进行自学习，对于不太规范的手势动作或者歧义较大的手势动作，该系统能够自动进行修正与识别，达到越用越灵敏，越用越人性化。

当然上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型主要技术方案的精神实质所做的修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于多手势控制的智能家居控制终端，其特征在于，包括依次连接的红外线发射模块、摄像头模块、多手势信息处理模块、多手势识别模块、多功能控制模块、无线通信模块，所述红外线发射模块发射出的光线经红外滤光镜片照射用户手部，所述摄像头模块获取所述用户手部手势图像，所述多手势信息处理模块用于提取所述手势图像的特征信息，并转化为动作信息，所述多手势识别模块用于将所述动作信息转化为对应的控制指令，所述无线通信模块将所述控制指令发送到对应的家用智能设备。

2.根据权利要求1所述的基于多手势控制的智能家居控制终端，其特征在于，还包括储存模块，含有储存用户第一次使用时设定的手势动作与家用智能设备之间对应关系的数据库，所述数据库存储大量手势动作数据，并进行自学习与自修正。

3.根据权利要求2所述的基于多手势控制的智能家居控制终端，其特征在于，所述数据库还包括云端数据库。

4.根据权利要求1所述的基于多手势控制的智能家居控制终端，其特征在于，所述红外线发射模块包括LED近红外波段发射装置、红外滤光片。

5.根据权利要求3或4所述的基于多手势控制的智能家居控制终端，其特征在于，所述无线通信模块通过WIFI、ZigBee、蓝牙或红外与所述家用智能设备连接。

6.根据权利要求5所述的基于多手势控制的智能家居控制终端，其特征在于，所述摄像头模块可以是两个对称分布的CMOS摄像头或者CCD摄像头。

7.根据权利要求6所述的基于多手势控制的智能家居控制终端，其特征在于，还包括电源模块，所述电源模块包括充电电池、非充电电池、纽扣电池、Micro USB供电接口、USBType-C接口中的一种。

8.根据权利要求5所述的基于多手势控制的智能家居控制终端，其特征在于，还包括传感器模块，包括温湿度传感器、烟雾传感器、PM2.5传感器。