本发明属于人机交互控制领域，具体的涉及一种非接触式手势识别的控制方法及控制装置。
背景技术：
近年来，随着消费电子技术和互联网技术的不断发展，家用电器比如洗衣机、冰箱、空调、电视等的控制方式也经历了机械按键操作和触摸按键操作，但是无论机械按键还是触摸按键都需要近距离通过人的手指或其他有效部位去接触来实现，而不能实现较远距离的非接触控制。非接触式的操作方式将会是未来的发展方向，手势控制、语音控制、人脸识别等非接触式操作方式为人们的生活和工作带来了极大的便利，摆脱了遥控器、按键控制等的束缚，人们可以用最自然舒适的方式实现人机交互。其中，图像识别技术是实现非接触式操作的一个重要途径。
目前在手势控制方法上中国专利201210056083.7公开了一种移动终端的非接触式控制系统及方法，该方法通过采集前方的视频图像并提取手势轮廓，但只能根据人手的运动方向发出命令，手势运动方向过大时，精细度不高。
目前的己有的手势控制方法普遍存在如下缺陷:往往仅限于移动终端屏幕，同时无法实现对手势的精确跟踪和识别，容易造成误操作及跟丢现象，降低了用户的使用体验。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种非接触式手势识别的控制方法，通过对人手的图像采集实现交互功能，并且实现对手势运动的跟踪，具有不局限于移动终端屏幕、手势幅度范围大、灵活性强、支持多种手势的特点。
本发明的目的还在于提供了一种 通过非接触式手势识别实现对设备的控制装置。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种非接触式手势识别的控制方法,其特征在于：包括如下步骤：
S1：存储多个预设手势运动轨迹，及与所述多个预设手势运动轨迹分别对应的控制命令；
S2：采集图像信息；
S3：根据图像信息识别当前的目标手势运动轨迹；
S4：判断目标手势运动轨迹是否与预设手势运动轨迹相匹配，如果是，执行步骤S5；
S5：执行对应的控制命令。
进一步，步骤S3包括：
S31：根据采集图像信息，在预设时间段内，躯干没有明显移动的情况下，识别人体躯干图像，确定目标手势运动区域；
S32：在确定的目标手势运动区域范围内获取目标手势运动轨迹。
具体的，步骤S31 包括在预设时间段内，躯干没有明显移动的情况下，以人体躯干扩大预定百分比的区域为目标手势运动区域。
具体的，步骤S32中包括在确定的目标手势运动区域范围内，提取出手的外形特征，以手在躯干的正前方作为识别手势的起始位置，获取目标手势运动轨迹。
根据本发明的一些实施例，步骤S32中手势的运动轨是以角度转动或者是相对位置移动。
进一步，当获取手势的运动轨迹是以角度转动时，以臂肘或者手腕为原点，手及手臂整体从原点向左滑动20-25度的角度，则被定义为一次左滑动作，或手及手臂整体从原点向右滑动20-25度的角度，则被定义为一次右滑动作，或手及手臂整体从原点向上滑动20-25度的角度，则被定义为一次上滑动作，或手及手臂整体从原点向下滑动20-25度的角度，则被定义为一次下滑动作。
进一步，当获取手势的运动轨迹是相对位置移动时，手整体相对于躯干向左移动大于等于1/2个手掌长度的距离，则被定义为一次左滑动作,或手整体相对于躯干向右移动大于等于1/2个手掌长度的距离，则被定义为一次右滑动作, 或手整体相对于躯干向上移动大于等于1/2个手掌长度的距离，则被定义为一次上滑动作，或手整体相对于躯干向下移动大于等于1/2个手掌长度的距离，则被定义为一次下滑动作, 或手整体从起始位置点水平向躯干前方滑动大于等于1/2个手掌长度的距离，则被定义为一次按下动作。
根据本发明的一些实施例，本发明还提供了一种非接触式手势识别的控制装置，所述的控制装置包括：
预设单元模块，用于存储多个预设手势运动轨迹，及与所述多个预设手势运动轨迹分别对应的控制命令；
图像采集模块，用于采集图像信息；
识别处理模块，根据图像信息识别当前的目标手势运动轨迹，判断目标手势运动轨迹是否与预设手势运动轨迹相匹配；
控制模块，用于执行对应的控制命令。
进一步，所述的识别处理模块根据采集图像信息，在预设时间段内，躯干没有明显移动的情况下，识别人体躯干图像，确定目标手势运动区域；在确定的目标手势运动区域范围内获取目标手势运动轨迹。
进一步，所述的识别处理模块根据采集图像信息，在预设时间段内，躯干没有明显移动的情况下，以人体躯干扩大预定百分比的区域为目标手势运动区域，在确定的目标手势运动区域范围内，提取出手的外形特征，以手在躯干的正前方作为识别手势的起始位置，获取目标手势运动轨迹。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
1、本发明可以准确的对手势进行定位和识别，更加符合人们的使用体验。
2、本发明通过对人手的图像采集实现交互功能，并且实现对手势运动的跟踪，具有不局限于移动终端屏幕、手势幅度范围大、灵活性强、支持多种手势的特点。
3、相对于鼠标、遥控器或数据手套的控制方法，本控制方法不需要用户接触控制设备或使用辅助工具，减少使用时的负担。
附图说明
图1是本发明实施例的非接触式手势识别的控制方法的流程图；
图2是本发明实施例的非接触式手势识别的控制方法中步骤3的流程图；
图3是本发明实施例的通过非接触式手势识别实现对设备的控制装置的框架图；
图4是本发明一种实施例中的向左滑动手势；
图5是本发明一种实施例中的向右滑动手势；
图6 是本发明一种实施例中的向上滑动手势；
图7 是本发明一种实施例中的向下滑动手势；
图8是本发明一种实施例中的按下操作手势。
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付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。
下面参见附图描述本发明实施例提供的一种非接触式手势识别的控制方法。需要说明的是，所述的设备可以洗衣机、冰箱、空调、电视等。
如图1所示，一种非接触式手势识别的控制方法，包括如下步骤：
S1：存储多个预设手势运动轨迹，及与所述多个预设手势运动轨迹分别对应的控制命令；
S2：采集图像信息；
S3：根据图像信息识别当前的目标手势运动轨迹；
S4：判断目标手势运动轨迹是否与预设手势运动轨迹相匹配，如果是，执行步骤S5；
S5：执行对应的控制命令。
具体的，S1步骤中可以预存多种手势的运动轨迹，可以包括按下手势轨迹、远离手势轨迹、左滑手势轨迹、右滑手势轨迹、上滑手势轨迹、下滑手势轨迹等，这些不同的预存手势轨迹既可以单独与一个控制信号关联，也可以组合起来与一个控制信号关联。例如：左滑手势轨迹可以与提高音量、升温、加热、前进等控制信号关联：右滑手势轨迹，可以与降低音量、降温、冷却、后退等控制信号关联：按下操作手势可以与开关控制信号关联等。
具体的，S2步骤中采集图像可以采用现有技术的方法，可以通过图像采集器采集操作者的图像，或者通过红外、超声波等采集操作者的图像，也可以通过现有技术中的多种传感器，所述传感器的具体个数根据需要进行设置，本发明实施例对传感器的具体配置数量不做限定。
在本发明的实施例中，步骤S3进一步包括：
S31：根据采集图像信息，在预设时间段内，躯干没有明显移动的情况下，识别人体躯干图像，确定目标手势运动区域；
S32：在确定的目标手势运动区域范围内获取目标手势运动轨迹。
其中，在预设时间段内，躯干没有明显移动的情况下，以人体躯干扩大预定百分比的区域为目标手势运动区域。在确定的目标手势运动区域范围内，提取出手的外形特征，以手在躯干的正前方作为识别手势的起始位置，获取手势的运动轨迹。优选的，预设的时间段可以为2s；优选的，以人体躯干扩大预定百分比的区域可以扩大百分之十为目标手势运动区域。采用上述方式对手势进行定位以及确定准备的手势运动轨迹具有不局限于移动终端屏幕、手势幅度范围大、灵活性强、支持多种手势的特点。
下面，将详细说明根据本发明实施例的手势识别控制方法的具体处理。
结合图1所示，在2秒内，躯干没有明显移动的情况下，以人体躯干扩大百分之十作为目标手势运动区域，以手在躯干的正前方作为识别手势的起始位置，以臂肘或者手腕为原点,手及手臂整体向左滑动α(20-25度)的角度，则被定义为一次左滑动作。
结合图2所示，在2秒内，躯干没有明显移动的情况下，以人体躯干扩大百分之十作为目标手势运动区域，以手在躯干的正前方作为识别手势的起始位置，以臂肘或者手腕为原点，手及手臂整体向右滑动α(20-25度)的角度，则被定义为一次左滑动作。
结合图3所示，在2秒内，躯干没有明显移动的情况下，以人体躯干扩大百分之十作为目标手势运动区域，以手在躯干的正前方作为识别手势的起始位置，以臂肘或者手腕为原点，手及手臂整体向上滑动α(20-25度)度，则被定义为一次上滑动作。
结合图4所示，在2秒内，躯干没有明显移动的情况下，以人体躯干扩大百分之十作为目标手势运动区域，以手在躯干的正前方作为识别手势的起始位置，以臂肘或者手腕为原点，手及手臂整体向下滑动α(20-25度)度，则被定义为一次下滑动作。
结合图5所示，在2秒内，躯干没有明显移动的情况下，以人体躯干扩大百分之十作为目标手势运动区域，以手在躯干的正前方作为识别手势的起始位置，手及手臂整体从起始位置向躯干前方滑动大于等于1/2个手掌长度的距离，则被定义为一次按下动作。
进一步，判断手势运动轨迹是否做出了预先设置的手势运动轨迹，如果是预先设置的手势运动轨迹中的一种，并给出具体做出的手势运动轨迹属于定义的手势运动轨迹中的哪一种，执行对应的控制命令。如果识别的手势运动轨迹不是预先设置的手势运动轨迹定中的一种，则继续进行手势运动轨迹的检测，直至完成相关的控制指令。
本发明的上述实施例还提供了一种非接触式手势识别的控制装置，如图2所示，所述的装置包括：预设单元模块101、图像采集模块102、识别处理模块103以及控制模块104。
预设单元模块101，用于存储多个预设手势运动轨迹，及与所述多个预设手势运动轨迹分别对应的控制命令；
图像采集模块102，用于采集图像信息；
识别处理模块103，根据图像信息识别当前的目标手势运动轨迹，判断目标手势运动轨迹是否与预设手势运动轨迹相匹配；
控制模块104，执行对应的控制命令。
综上所述，本发明对设备的控制方法和装置，其通过图像采集模块102实时采集图像，在2秒内，躯干没有明显移动的情况下，检测到人体躯干以及手型后，通过识别处理模块103提取出手的外形特征，记忆下手型的虚拟长和虚拟宽以及操作人的身体躯干的大小和位置，确定手势的运动区域，记忆下手型在图像中的坐标位置，每隔0.02s就重新检测该手型的新坐标位置和大小以及操作人的身体躯干的大小和位置，并把这些数据保存记忆，确定出手势的运动轨迹，在规定的手势识别时间内根据预设单元模块101中预先设置的“按下操作手势”、“向左滑动手势”，“向右滑动手势”，“向上滑动手势”和“向下滑动手势”的详细定义并结合实时判断记忆的手型特征数据来判断手型是否做出了五种手势定义中的一种手势，并给出具体做出的手势属于定义手势中的哪一种。识别处理模块103把判断出的五种手势类型信号发送给控制模块104，所述控制模块104设置有中央控制器，中央控制器根据收到的信号控制设备的各类功能。
实施例2
与实施例1所不同的是，所述的“按下操作手势”、“向左滑动手势”，“向右滑动手势”，“向上滑动手势”和“向下滑动手势”的定义也可下面的方式：
在2秒内，躯干没有明显移动的情况下，以人体躯干扩大百分之十作为目标手势运动区域，以手在躯干的正前方作为识别手势的起始位置，手整体相对于躯干向左移动大于等于1/2个手掌长度的距离，则被定义为一次左滑动作；
在2秒内，躯干没有明显移动的情况下，以人体躯干扩大百分之十作为目标手势运动区域，以手在躯干的正前方作为识别手势的起始位置，手整体相对于躯干向右移动大于等于1/2个手掌长度的距离，则被定义为一次右滑动作；
在2秒内，躯干没有明显移动的情况下，以人体躯干扩大百分之十作为目标手势运动区域，以手在躯干的正前方作为识别手势的起始位置，手整体相对于躯干向上移动大于等于1/2个手掌长度的距离，则被定义为一次上滑动作；
在2秒内，躯干没有明显移动的情况下，以人体躯干扩大百分之十作为目标手势运动区域，以手在躯干的正前方作为识别手势的起始位置，手整体相对于躯干向下移动大于等于1/2个手掌长度的距离，则被定义为一次下滑动作；
在2秒内，躯干没有明显移动的情况下，以人体躯干扩大百分之十作为目标手势运动区域，以手在躯干的正前方作为识别手势的起始位置，手整体从起始位置点水平向躯干前方滑动大于等于1/2个手掌长度的距离，则被定义为一次按下动作。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明实施例可以有各种更改和变化。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。