一种基于二维图形的手势识别设备及手势识别方法
【专利摘要】本发明涉及基于二维图形的手势识别设备及识别方法。所述手势识别设备包括加速度传感器模块、噪声处理模块、控制模块和显示模块，所述加速度传感器模块用于获取手势加速度信号，所述噪声处理模块用于对所述加速度传感器模块输出的手势加速度信号进行滤波去除噪声处理，所述控制模块用于根据所述噪声处理模块处理后的手势加速度信号获取图形信号，所述显示模块用于显示所述控制模块提供的图形信号。本发明具备精确度高、稳定性好及便于操作等优点。
【专利说明】一种基于二维图形的手势识别设备及手势识别方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种基于二维图形的手势识别设备及手势识别方法。
【背景技术】
[0002]伴随着科学技术的不断进步，多媒体技术得到了广泛的普及与持续的发展。由于消费者对用户体验的要求越来越高，作为多媒体技术的一个重要分支的人际交互技术，逐渐成为一个技术热点。例如，使用肢体、手势等直观的方式完成计算机操作的手势识别技术，人的手部是又一种复杂的执行机制，其灵活度高、表现力丰富且可以完成精细的操作。当前，手势识别技术作为人类和计算机之间的交流手段而应用于智能机器人、计算机、游戏机、手机、显示器、自动控制系统等各种领域。
[0003]现有技术手势识别设备提供了利用红外传感器或者摄像头捕获用户手部位置的方案，但这些方案容易受到外界干扰，导致测量数据偏差，出现精确度低、稳定性差以及不利于操作等问题。另外，利用红外传感器或者摄像头捕获用户手部位置的方案的配件设备价格昂贵，导致设备整体成本较高。
【发明内容】
[0004]本发明的目的就是为了解决现有技术手势识别设备存在的精确度低、稳定性差、操作不便及成本较高等技术问题，本发明提供一种基于二维图形的手势识别设备及手势识别方法。本发明的具体技术方案如下:
[0005]本发明提供一种基于二维图形的手势识别设备，其包括加速度传感器模块、噪声处理模块、控制模块和显示模块，所述加速度传感器模块用于获取手势加速度信号，所述噪声处理模块用于对所述加速度传感器模块输出的手势加速度信号进行滤波去除噪声处理，所述控制模块用于根据所述噪声处理模块处理后的手势加速度信号获取图形信号，所述显示模块用于显示所述控制模块提供的图形信号。
[0006]进一步的，所述控制模块包括MCU子模块和存储器子模块，所述存储器子模块用于存储预定的样本手势加速度信号，所述MCU子模块用于根据所述噪声处理模块输出的手势加速度信号与所述存储器子模块存储的样本手势加速度信号的对比结果，通过运算得到相应的图形信号。
[0007]进一步的，所述图形信号为阿拉伯数字图形。
[0008]进一步的,所述显示模块为IXD显示屏、OLED显示屏或LED显示屏。
[0009]进一步的，所述手势识别设备进一步包括切换开关模块，所述切换开关模块与所述控制模块连接，所述切换开关模块用于控制所述控制模块工作模式的切换。
[0010]进一步的，所述手势识别设备进一步包括电源模块，所述电源模块与所述控制模块连接。所述电源模块用于为所述控制模块供电。
[0011]本发明还提供一种基于二维图形的手势识别方法，其包括以下步骤:
[0012]步骤1:所述切换开关模块控制所述控制模块处于初始化模式；[0013]步骤2:所述加速度传感器模块将运动手势动作转换为手势加速度信号，所述控制模块的存储器模块接收所述手势加速度信号，并将所述手势加速度信号作为样本手势加速度进行存储；
[0014]步骤3:所述切换开关模块控制所述控制模块切换至工作模式；
[0015]步骤4:所述加速度传感器模块将运动手势动作转换为手势加速度信号，所述控制模块的MCU子模块接收所述手势加速度信号，并将所述手势加速度信号与所述存储器子模块存储的样本手势加速度信号的进行比较，其根据比较结果进行运算得到相应的图形信号。
[0016]进一步的，所述步骤2的具体步骤为:
[0017]所述加速度传感器模块将运动手势动作转换为手势加速度信号；所述噪声处理模块接收所述加速度传感器模块输出的手势加速度信号，进行滤波去除噪声处理后，将处理后的手势加速度信号输出到所述控制模块；所述控制模块的存储器模块接收所述手势加速度信号，并将所述手势加速度信号作为样本手势加速度进行存储。
[0018]进一步的，所述步骤4的具体步骤为:
[0019]所述加速度传感器模块将运动手势动作转换为手势加速度信号；所述噪声处理模块接收所述加速度传感器模块输出的手势加速度信号，进行滤波去除噪声处理后，将处理后的手势加速度信号输出到所述控制模块；所述控制模块的MCU子模块接收所述手势加速度信号，并将所述手势加速度信号与所述存储器子模块存储的样本手势加速度信号的进行比较，其根据比较结果进行运算得到相应的图形信号。
[0020]相较于现有技术，本发明提供一种基于二维图形的手势识别设备及手势识别方法的主要有益效果在于:
[0021]本发明所述手势识别设备利用加速度传感器模块将手势动作转换为手势加速度信号，通过噪声处理模块对所述手势加速度信号进行滤波去噪声处理，并利用所述控制模块根据手势加速度信号与样本手势加速度信号对比结果获取图形信号，因此本发明具备精确度高、稳定性好以及便于操作的优点。另外，由于本发明所述手势识别设备采用的各个模块的价格较低，所以整个设备的成本较低。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1为本发明实施例1手势识别设备的方框示意图；
[0023]图2为本发明实施例2手势识别设备的方框示意图。
【具体实施方式】
[0024]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用来限定本发明。
[0025]实施例1
[0026]请参阅图1所示，本发明提供一种基于二维图形的手势识别设备，其包加速度传感器模块、噪声处理模块、控制模块和显示模块，所述加速度传感器模块与所述噪声处理模块连接，所述噪声处理模块与所述控制模块连接，所述显示模块与所述控制模块连接。[0027]所述加速度传感器模块用于获取手势加速度信号，即将运动手势动作转换为手势加速度信号，并将手势加速度信号输出到所述噪声处理模块。所述加速度传感器模块为二维传感器模块，其用于获得二维手势加速度信号。
[0028]所述噪声处理模块用于对所述手势加速度信号进行滤波处理，以去除所述手势加速度信号中的噪声信号影响。所述噪声处理模块接收所述加速度传感器模块输出的手势加速度信号，进行滤波去除噪声处理后，将处理后的手势加速度信号输出到所述控制模块。
[0029]所述控制模块用于根据所述手势加速度信号获取图形信号。所述控制模块包括MCU子模块和存储器子模块，所述MCU子模块与所述存储器子模块连接。所述存储器子模块用于存储预定的样本手势加速度信号。所述MCU子模块用于根据所述噪声处理模块输出的手势加速度信号与所述存储器子模块存储的样本手势加速度信号的对比结果，通过运算得到相应的图形信号，并将所述图形信号输出到所述显示模块。所述图形信号可以为阿拉伯数字图形。
[0030]所述显示模块用于显示所述控制模块提供的图形信号。所述显示模块可以为IXD显示屏、OLED显示屏或LED显示屏等。
[0031]实施例2
[0032]请参阅图2所示，本发明提供一种手势识别设备与实施例1提供的手势识别设备大体相同，其主要区别在于:
[0033]所述手势识别设备进一步包括切换开关模块和电源模块，所述切换开关模块与所述控制模块连接，所述电源模块与所述控制模块连接。所述电源模块用于为所述控制模块供电。
[0034]所述切换开关模块用于控制所述控制模块工作模式的切换，即控制所述手势识别设备在所述初始化模式和工作模式两个模式中进行切换。
[0035]所述切换开关模块控制所述控制模块处于初始化模式时，所述加速度传感器模块将运动手势动作转换为手势加速度信号，并将手势加速度信号输出到所述噪声处理模块；所述噪声处理模块接收所述加速度传感器模块输出的手势加速度信号，进行滤波去除噪声处理后，将处理后的手势加速度信号输出到所述控制模块；所述控制模块的存储器模块接收所述噪声处理模块输出的处理后的手势加速度信号，并将所述手势加速度信号作为样本手势加速度进行存储；此时所述手势识别设备完成初始化模式的工作流程。
[0036]所述切换开关模块控制所述控制模块处于工作模式时，所述加速度传感器模块将运动手势动作转换为手势加速度信号，并将手势加速度信号输出到所述噪声处理模块；所述噪声处理模块接收所述加速度传感器模块输出的手势加速度信号，进行滤波去除噪声处理后，将处理后的手势加速度信号输出到所述控制模块；所述控制模块的MCU子模块接收所述噪声处理模块输出的处理后的手势加速度信号，所述MCU子模块根据所述噪声处理模块输出的手势加速度信号与所述存储器子模块存储的样本手势加速度信号的对比结果，通过运算得到相应的图形信号，并将所述图形信号输出到所述显示模块；此时所述手势识别设备完成工作模式的工作流程。
[0037]实施例3
[0038]请再次参阅图2，本发明提供一种基于二维图形的手势识别方法，其包括如下步骤:[0039]步骤1:所述切换开关模块控制所述控制模块处于初始化模式；
[0040]步骤2:所述加速度传感器模块将运动手势动作转换为手势加速度信号，所述控制模块的存储器模块接收所述手势加速度信号，并将所述手势加速度信号作为样本手势加速度进行存储；
[0041]步骤3:所述切换开关模块控制所述控制模块切换至工作模式；
[0042]步骤4:所述加速度传感器模块将运动手势动作转换为手势加速度信号，所述控制模块的MCU子模块接收所述手势加速度信号，并将所述手势加速度信号与所述存储器子模块存储的样本手势加速度信号的进行比较，其根据比较结果进行运算得到相应的图形信号。
[0043]其中，在上述步骤2中进一步包括一个噪声处理的子步骤，所述步骤2的具体步骤为:
[0044]步骤2:所述加速度传感器模块将运动手势动作转换为手势加速度信号；所述噪声处理模块接收所述加速度传感器模块输出的手势加速度信号，进行滤波去除噪声处理后，将处理后的手势加速度信号输出到所述控制模块；所述控制模块的存储器模块接收所述手势加速度信号，并将所述手势加速度信号作为样本手势加速度进行存储。
[0045]其中，在上述步骤4中进一步包括一个噪声处理的子步骤，所述步骤4的具体步骤为:
[0046]所述加速度传感器模块将运动手势动作转换为手势加速度信号；所述噪声处理模块接收所述加速度传感器模块输出的手势加速度信号，进行滤波去除噪声处理后，将处理后的手势加速度信号输出到所述控制模块；所述控制模块的MCU子模块接收所述手势加速度信号，并将所述手势加速度信号与所述存储器子模块存储的样本手势加速度信号的进行比较，其根据比较结果进行运算得到相应的图形信号。
[0047]应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
【权利要求】
1.一种基于二维图形的手势识别设备，其特征在于，包括加速度传感器模块、噪声处理模块、控制模块和显示模块，所述加速度传感器模块用于获取手势加速度信号，所述噪声处理模块用于对所述加速度传感器模块输出的手势加速度信号进行滤波去除噪声处理，所述控制模块用于根据所述噪声处理模块处理后的手势加速度信号获取图形信号，所述显示模块用于显示所述控制模块提供的图形信号。
2.根据权利要求1所述的手势识别设备，其特征在于，所述控制模块包括MCU子模块和存储器子模块，所述存储器子模块用于存储预定的样本手势加速度信号，所述MCU子模块用于根据所述噪声处理模块输出的手势加速度信号与所述存储器子模块存储的样本手势加速度信号的对比结果，通过运算得到相应的图形信号。
3.根据权利要求2所述的手势识别设备，其特征在于，所述图形信号为阿拉伯数字图形。
4.根据权利要求3所述的手势识别设备，其特征在于，所述显示模块为LCD显示屏、OLED显示屏或LED显示屏。
5.根据权利要求4所述的手势识别设备，其特征在于，所述手势识别设备进一步包括切换开关模块，所述切换开关模块与所述控制模块连接，所述切换开关模块用于控制所述控制模块工作模式的切换。
6.根据权利要求3所述的手势识别设备，其特征在于，所述手势识别设备进一步包括电源模块，所述电源模块与所述控制模块连接。所述电源模块用于为所述控制模块供电。
7.一种基于二维图形的手势识别方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤1:所述切换开关模块控制所述控制模块处于初始化模式； 步骤2:所述加速度传感器模块将运动手势动作转换为手势加速度信号，所述控制模块的存储器模块接收所述手势加速度信号，并将所述手势加速度信号作为样本手势加速度进行存储； 步骤3:所述切换开关模块控制所述控制模块切换至工作模式； 步骤4:所述加速度传感器模块将运动手势动作转换为手势加速度信号，所述控制模块的MCU子模块接收所述手势加速度信号，并将所述手势加速度信号与所述存储器子模块存储的样本手势加速度信号的进行比较，其根据比较结果进行运算得到相应的图形信号。
8.根据权利要求7所述的手势识别方法，其特征在于，所述步骤2的具体步骤为: 所述加速度传感器模块将运动手势动作转换为手势加速度信号；所述噪声处理模块接收所述加速度传感器模块输出的手势加速度信号，进行滤波去除噪声处理后，将处理后的手势加速度信号输出到所述控制模块；所述控制模块的存储器模块接收所述手势加速度信号，并将所述手势加速度信号作为样本手势加速度进行存储。
9.根据权利要求7所述的手势识别方法，其特征在于，所述步骤4的具体步骤为: 所述加速度传感器模块将运动手势动作转换为手势加速度信号；所述噪声处理模块接收所述加速度传感器模块输出的手势加速度信号，进行滤波去除噪声处理后，将处理后的手势加速度信号输出到所述控制模块；所述控制模块的MCU子模块接收所述手势加速度信号，并将所述手势加速度信号与所述存储器子模块存储的样本手势加速度信号的进行比较，其根据比较结果进行运算得到相应的图形信号。
【文档编号】G06F3/01GK103529941SQ201310468725
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年9月28日 优先权日:2013年7月15日
【发明者】李华容 申请人:李华容