CN206178663U - 手势指令判断装置 - Google Patents
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Abstract
一种手势指令判断装置，包括：位移同步跟踪单元(100)，用于获取用户的手臂和/或手掌和/或手指的相对位移数据信息；位移数据信息收集单元(200)，用于收集位移同步跟踪单元(100)所获取的相对位移数据信息，并将收集到的相对位移数据信息传输给手势判断单元(300)；手势判断单元(300)，用于判断由位移数据信息收集单元(200)所传输的相对位移数据信息是否与位移阈值数据库中预设手势动作对应的相对位移数据信息相符，从而识别出用户的手势动作；交互控制单元(400)，用于根据预设手势动作与虚拟现实环境中的操控指令的对应关系表，获取并执行与用户的手势动作对应的目标操控指令。本实用新型的手势指令判断装置精确度高，实用性强。
Description
技术领域
本实用新型涉及虚拟现实设备领域，尤其涉及一种手势指令判断装置。
背景技术
随着电子技术的迅猛发展，人们对电子设备使用方便程度的要求越来越高。当计算机刚出现的时候，人们同计算机的交互主要是通过键盘和鼠标实现；操作鼠标时，手腕背伸一定角度，掌侧与桌面接触积压，使腕管处压力增大，长期反复的挤压摩擦，使通过的神经和血管受损伤，产生相应的症状。随后，当智能手机出现时，人们开始通过触摸屏实现与电子设备的交互，然而，在交互过程中，手掌不得不与触摸屏保持接触，这不利于手掌的清洁。而在未来，虚拟现实技术将会发展成为一种改变人们生活方式的新突破，然而，现有的各种虚拟现实装备依然阻挡着用户和虚拟世界之间的交互；特别地，现有的各种虚拟现实装备在虚拟3D场景中也不能追踪身体的相关部位，比如用户的手部动作无法实现真正的模拟。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对现有的各种虚拟现实装备仍然不能为用户和虚拟世界之间的交互提供便利，在虚拟3D场景中也不能追踪身体的相关部位，比如用户的手部动作无法实现真正的模拟的问题，提出了一种手势指令判断装置。
本实用新型解决其技术问题的技术方案是：
本实用新型提出了一种手势指令判断装置，包括：
位移同步跟踪单元，用于获取用户的手臂和/或手掌和/或手指的相对位移数据信息；
位移数据信息收集单元，分别与位移同步跟踪单元和手势判断单元电性连接，用于收集位移同步跟踪单元所获取的相对位移数据信息，并将收集到的相对位移数据信息传输给手势判断单元；
手势判断单元，用于判断由位移数据信息收集单元所传输的相对位移数据信息是否与位移阈值数据库中预设手势动作对应的相对位移数据信息相符，从而识别出用户的手势动作；
交互控制单元，与手势判断单元电性连接，用于根据预设手势动作与虚拟现实环境中的操控指令的对应关系表，获取并执行与用户的手势动作对应的目标操控指令。
本实用新型上述的手势指令判断装置中，位移同步跟踪单元为三维手势捕捉设备；该三维手势捕捉设备用于穿戴在用户手臂上，并实时捕捉用户的手臂和/或手掌和/或手指的三维数据信息，以获取手臂和/或手掌和/或手指的相对位移数据信息。
本实用新型上述的手势指令判断装置中，三维手势捕捉设备包括用于从不同角度实时采集相对位移数据信息的多个摄像头；位移数据信息收集单元包括与摄像头电性连接的影像处理器；手势判断单元包括与影像处理器电性连接的中央处理器，交互控制单元包括与中央处理器电性连接的图形处理器。
本实用新型上述的手势指令判断装置中，位移同步跟踪单元包括穿戴在用户手臂上且安装有多个六轴传感器的手套，还包括用于根据由六轴传感器所传输的加速度数据计算得到用户的手臂和/或手掌和/或手指的相对位移数据信息的位移处理器单元；位移处理器单元与位移数据信息收集单元电性连接。
本实用新型上述的手势指令判断装置中，交互控制单元包括：
图形处理器，与手势判断单元电性连接；以及
更新单元，用于在不同的虚拟现实环境下切换预设手势动作与操控指令的对应关系表。
本实用新型的手势指令判断装置通过位移同步跟踪单元捕捉手势信息，并通过手势判断单元识别手势信息，还通过交互控制单元根据识别到的手势信息在虚拟现实环境中执行相应的操控指令，从而实现用户与虚拟现实设备的交互，特别地，还能够实现在虚拟现实环境中完全真实地模拟操作者的手势动作。本实用新型的手势指令判断装置精确度高，实用性强。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：
图1示出了本实用新型第一实施例的手势指令判断装置的功能模块示意图；
图2示出了本实用新型第二实施例的手势指令判断装置的功能模块示意图。
具体实施方式
本实用新型要解决的技术问题是：现有的各种虚拟现实装备仍然不能为用户和虚拟世界之间的交互提供便利，在虚拟3D场景中也不能追踪身体的相关部位，比如用户的手部动作无法实现真正的模拟。本实用新型就该技术问题而提出的技术思路是：构造一种手势指令判断装置，该手势指令判断装置包括用于捕捉手势信息的位移同步跟踪单元100，用于识别手势信息的手势判断单元300以及用于根据识别到的手势信息在虚拟现实环境中执行相应的操控指令的交互控制单元400。这样，用户与虚拟现实设备之间能够交互，手势指令判断装置还能够实现在虚拟现实环境中完全真实地模拟操作者的手势动作。
为了使本实用新型的技术目的、技术方案以及技术效果更为清楚，以便于本领域技术人员理解和实施本实用新型，下面将结合附图及具体实施例对本实用新型做进一步详细的说明。
第一实施例
参照图1，图1示出了本实用新型第一实施例的手势指令判断装置的功能模块示意图。
如图1所示，所述手势指令判断装置包括：
位移同步跟踪单元100，用于获取用户的手臂和/或手掌和/或手指的相对位移数据信息；
位移数据信息收集单元200，分别与位移同步跟踪单元100和手势判断单元300电性连接，用于收集位移同步跟踪单元100所获取的相对位移数据信息，并将收集到的相对位移数据信息传输给手势判断单元300；
手势判断单元300，用于判断由位移数据信息收集单元200所传输的相对位移数据信息是否与位移阈值数据库中预设手势动作对应的相对位移数据信息相符，从而识别出用户的手势动作；
交互控制单元400，与手势判断单元300电性连接，用于根据预设手势动作与虚拟现实环境中的操控指令的对应关系表，获取并执行与用户的手势动作对应的目标操控指令。
在本实施例中，位移同步跟踪单元100实质上为三维手势捕捉设备；在使用时，三维手势捕捉设备被穿戴在用户手臂上，用于实时捕捉用户的手臂和/或手掌和/或手指的三维数据信息，从而获取手臂和/或手掌和/或手指的相对位移数据信息，进而捕捉用户的手势动作。具体地，三维手势捕捉设备可以包括与位移数据信息收集单元200电性连接的多个摄像头110，用于从不同角度实时采集用户的手势动作的相对位移数据信息。在实际应用中，可以根据手势指令判断装置的数据处理性能和系统精度要求，选择合适数量的摄像头采集相应路数的影像数据。需要说明的是，位移同步跟踪单元100所包含的摄像头可以为普通性能的白光摄像头，也可以是红外摄像头，还可以同时采用白光摄像头和红外摄像头，本实施例并不对摄像头做特别限定。优选地，在本实施例中，三维手势捕捉设备采用红外成像与影像成像双重影像来采集数据；然后，位移数据信息收集单元200收集三维手势捕捉设备所采集的数据，从而形成用户的手臂三维初始数据，并将该手臂三维初始数据传输给手势判断单元300；手势判断单元300通过位移阈值数据库提供手型比对和匹配，得到用户手臂的数据模型，并排除其他无用数据。在本实施例中，位移数据信息收集单元200包括与摄像头电性连接的影像处理器210；手势判断单元300包括与影像处理器210电性连接的中央处理器310(即CPU)，交互控制单元400包括与中央处理器310电性连接的图形处理器410(即GPU)。
进一步地，虚拟现实环境中的操控指令可以包括切换显示内容、添加显示内容等指令；在本实施例中，交互控制单元400可以预先设定语义数据库，用于存储预设手势动作与虚拟现实环境中的操控指令的对应关系表；然后可以在语义数据库中查询到与用户的手势动作对应的操控指令，并定义为目标操控指令。例如，在语义数据库中，可以将平移的手势动作和在虚拟现实环境中切换显示内容的操控指令建立对应关系。特别地，在特定虚拟现实环境(如体感游戏环境里)中，交互控制单元400可以将用户的手势动作投影到虚拟现实环境中，以目标人物的相同手势动作进行显示。
第二实施例
第二实施例与第一实施例的区别在于：位移同步跟踪单元100和交互控制单元400的结构不同。
参照图2，图2示出了本实用新型第二实施例的手势指令判断装置的功能模块示意图。
如图2所示，所述手势指令判断装置包括：
位移同步跟踪单元100，用于获取用户的手臂和/或手掌和/或手指的相对位移数据信息；
位移数据信息收集单元200，分别与位移同步跟踪单元100和手势判断单元300电性连接，用于收集位移同步跟踪单元100所获取的相对位移数据信息，并将收集到的相对位移数据信息传输给手势判断单元300；
手势判断单元300，用于判断由位移数据信息收集单元200所传输的相对位移数据信息是否与位移阈值数据库中预设手势动作对应的相对位移数据信息相符，从而识别出用户的手势动作；
交互控制单元400，与手势判断单元300电性连接，用于根据预设手势动作与虚拟现实环境中的操控指令的对应关系表，获取并执行与用户的手势动作对应的目标操控指令。
进一步地，在本实施例中，位移同步跟踪单元100包括穿戴在用户手臂上且安装有多个六轴传感器120的手套；还包括用于根据由六轴传感器120所传输的加速度数据计算得到用户的手臂和/或手掌和/或手指的相对位移数据信息的位移处理器单元130。位移处理器单元130与位移数据信息收集单元200电性连接。
进一步地，虚拟现实环境中的操控指令可以包括切换显示内容、添加显示内容等指令；在本实施例中，交互控制单元400可以预先设定语义数据库，用于存储预设手势动作与虚拟现实环境中的操控指令的对应关系表；然后可以在语义数据库中查询到与用户的手势动作对应的操控指令，并定义为目标操控指令。例如，在语义数据库中，可以将平移的手势动作和在虚拟现实环境中切换显示内容的操控指令建立对应关系。特别地，在特定虚拟现实环境(如体感游戏环境里)中，交互控制单元400可以将用户的手势动作投影到虚拟现实环境中，以目标人物的相同手势动作进行显示。在本实施例中，交互控制单元400包括：
图形处理器410，与手势判断单元300电性连接；以及
更新单元420，用于在不同的虚拟现实环境下切换预设手势动作与操控指令的对应关系表。
本实用新型的手势指令判断装置通过位移同步跟踪单元捕捉手势信息，并通过手势判断单元识别手势信息，还通过交互控制单元根据识别到的手势信息在虚拟现实环境中执行相应的操控指令，从而实现用户与虚拟现实设备的交互，特别地，还能够实现在虚拟现实环境中完全真实地模拟操作者的手势动作。本实用新型的手势指令判断装置精确度高，实用性强。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。
Claims (5)
1.一种手势指令判断装置，其特征在于，包括：
位移同步跟踪单元(100)，用于获取用户的手臂和/或手掌和/或手指的相对位移数据信息；
位移数据信息收集单元(200)，分别与位移同步跟踪单元(100)和手势判断单元(300)电性连接，用于收集位移同步跟踪单元(100)所获取的相对位移数据信息，并将收集到的相对位移数据信息传输给手势判断单元(300)；
手势判断单元(300)，用于判断由位移数据信息收集单元(200)所传输的相对位移数据信息是否与位移阈值数据库中预设手势动作对应的相对位移数据信息相符，从而识别出用户的手势动作；
交互控制单元(400)，与手势判断单元(300)电性连接，用于根据预设手势动作与虚拟现实环境中的操控指令的对应关系表，获取并执行与用户的手势动作对应的目标操控指令。
2.根据权利要求1所述的手势指令判断装置，其特征在于，位移同步跟踪单元(100)为三维手势捕捉设备；该三维手势捕捉设备用于穿戴在用户手臂上，并实时捕捉用户的手臂和/或手掌和/或手指的三维数据信息，以获取手臂和/或手掌和/或手指的相对位移数据信息。
3.根据权利要求2所述的手势指令判断装置，其特征在于，三维手势捕捉设备包括用于从不同角度实时采集相对位移数据信息的多个摄像头(110)；位移数据信息收集单元(200)包括与摄像头电性连接的影像处理器(210)；手势判断单元(300)包括与影像处理器(210)电性连接的中央处理器(310)，交互控制单元(400)包括与中央处理器(310)电性连接的图形处理器(410)。
4.根据权利要求1所述的手势指令判断装置，其特征在于，位移同步跟踪单元(100)包括穿戴在用户手臂上且安装有多个六轴传感器(120)的手套，还包括用于根据由六轴传感器(120)所传输的加速度数据计算得到用户的手臂和/或手掌和/或手指的相对位移数据信息的位移处理器单元(130)；位移处理器单元(130)与位移数据信息收集单元(200)电性连接。
5.根据权利要求1所述的手势指令判断装置，其特征在于，交互控制单元(400)包括：
图形处理器(410)，与手势判断单元(300)电性连接；以及
更新单元(420)，用于在不同的虚拟现实环境下切换预设手势动作与操控指令的对应关系表。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201621057366.3U CN206178663U (zh) | 2016-09-14 | 2016-09-14 | 手势指令判断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201621057366.3U CN206178663U (zh) | 2016-09-14 | 2016-09-14 | 手势指令判断装置 |
Publications (1)
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| CN206178663U true CN206178663U (zh) | 2017-05-17 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| CN201621057366.3U Active CN206178663U (zh) | 2016-09-14 | 2016-09-14 | 手势指令判断装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN206178663U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020224566A1 (zh) * | 2019-05-06 | 2020-11-12 | 于毅欣 | 一种虚拟现实、增强现实、融合现实手部操作方法及装置 |
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2016
- 2016-09-14 CN CN201621057366.3U patent/CN206178663U/zh active Active
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020224566A1 (zh) * | 2019-05-06 | 2020-11-12 | 于毅欣 | 一种虚拟现实、增强现实、融合现实手部操作方法及装置 |
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