基于手势控制的空中鼠标控制系统的制作方法

本发明涉及基于手势控制的空中鼠标控制系统，属于鼠标控制技术领域。

背景技术：

现有空中鼠标的使用方法是被用户握在手中，利用空间位置的改变来控制鼠标的指针操作。对于一些特殊形式的操作，需要在鼠标上增加按键来实现控制，比如实现鼠标的左右键功能及文档的上下翻页功能等。增加的按键会增大设备的尺寸，既不方便携带，又会影响操作效果，同时影响设备的美观。

技术实现要素：

本发明目的是为了解决现有空中鼠标的特殊功能通过设置专门按键的形式实现，影响操作效果的问题，提供了一种基于手势控制的空中鼠标控制系统。

本发明所述基于手势控制的空中鼠标控制系统，它包括：

触摸板，用于采集手势控制信息；

信号发射单元，用于发送手势控制信息；

信号接收单元，用于接收手势控制信息；

手势信号识别单元，用于提取手势控制信息的轮廓特征；

手势信号匹配单元，用于将识别的轮廓特征与预设置的功能图形相匹配；

功能输出单元，将匹配的功能图形转换为动作信号发送给主机。

本发明的优点：本发明通过触摸板采集手势信号，再通过手势信号的输出来实现鼠标的控制功能，解决了空中鼠标存在的长时间使用造成手臂不适的问题。它以嵌入式平台为主控单元，通过将识别的手势信号转换为功能图形，再转换为动作控制信号来操控主机，操作灵活，形式多样。并且有利于减小系统尺寸，方便携带。

附图说明

图1是本发明所述基于手势控制的空中鼠标控制系统的结构框图；

图2是触摸板的分区示意图；

图3是基于手势控制的空中鼠标控制系统的工作流程框图；

图4是手势信号匹配单元的工作流程图；

图5是具体实施例的信号发射与接收流程示意图；

图6是具体实施例的工件过程流程图。

具体实施方式

下面结合图1至图6具体说明本发明的实施方式：

结合图1和图2所示，基于手势控制的空中鼠标控制系统，它包括：

触摸板1，用于采集手势控制信息；

信号发射单元2，用于发送手势控制信息；

信号接收单元3，用于接收手势控制信息；

手势信号识别单元4，用于提取手势控制信息的轮廓特征；

手势信号匹配单元5，用于将识别的轮廓特征与预设置的功能图形相匹配；

功能输出单元6，将匹配的功能图形转换为动作信号发送给主机。

本公开使用触摸板1作为手势信号的采集单元，触摸板1采集手势信息后传输给嵌入式平台，嵌入式平台对手势信息分析和识别后输出相应的控制信号，实现对电脑主机的操控。

所述信号发射单元2为2.4g无线发送模块；信号接收单元3为2.4g无线接收模块。信号发射单元2和信号接收单元3之间采用2.4g无线传输的方式实现信号传递。

所述触摸板1至少包括三个分区：手指操作区、左键功能区和右键功能区。

在实际中，可以使用拇指的移动来实现对触摸板1的操作，通过点击左键功能区和右键功能区能实现相应于鼠标的左右健功用。

所述手势信号匹配单元5中的功能图形包括三角形、圆形及正方形，英文字母或汉字。

例如，可以在手指操作区绘制例如“▷”“◁”“○”“♢”等符号，每个符号按预置的功能实现一种鼠标操作功能。它通过空间动态手势识别算法，可以将手势信息提取出来，再与预置功能图形进行匹配，如果匹配成功，则确定输出动作信号；否则重新输入。结合图4所示，功能图形可以设置成图4中所示的形状。

本公开还包括功能图形预置模块7，用于自定义功能图形，并设定自定义功能图形的预置功能。本公开中的功能图形可根据用户的操作习惯定制。

本公开的尺寸可以设置成3.5英寸大小，适于正常手指的可操控尺寸。

本公开的工作过程：结合图3所示，本公开的触摸板1通过信号采集传感器采集手指的移动信息，通过硬件的总线协议，例如iic或者spi，将信息传递给嵌入式处理器。嵌入式处理器接收到信息后，通过预置算法对信息进行识别，例如使用$1unistrokerecognizer算法，将手指信息换成符号，再将符号转换成对应于鼠标的特定操作，比如电脑上文档的上下翻页，声音的开启关闭等。转换后的鼠标控制信息再通过总线通信协议（iic或者spi）发送给2.4g无线发送模块。2.4g无线发送模块接收到信息后通过无线传输方式将信息发送给2.4g无线接收模块。2.4g无线接收模块接收到的信号可以通过信号转换模块将信号转换成usb鼠标信息，通过usb方式传送给电脑，实现对电脑的控制。

具体实施例：

结合图5所示，主控芯片使用cypress公司生产的cy8ckit-041-40xx系列中的c4000s单片机，该单片机拥有触摸板控制器，可以直接读取触摸板信息。

将算法移植到单片机中，在单片机中使用算法处理触摸板信息，经过匹配后计算出形状，并将此形状对应的信息转换成对应的usb信息，通过无线模块发送出去。

无线接收部分可以完全通过硬件实现，不涉及软件编程，直接将信息发送给电脑主机。具体工作流程如图6所示。

技术特征：

技术总结
基于手势控制的空中鼠标控制系统，属于鼠标控制技术领域。本发明是为了解决现有空中鼠标的特殊功能通过设置专门按键的形式实现，影响操作效果的问题。它包括触摸板，用于采集手势控制信息；信号发射单元，用于发送手势控制信息；信号接收单元，用于接收手势控制信息；手势信号识别单元，用于提取手势控制信息的轮廓特征；手势信号匹配单元，用于将识别的轮廓特征与预设置的功能图形相匹配；功能输出单元，将匹配的功能图形转换为动作信号发送给主机。本发明用于代替鼠标实现对主机的操控。

技术研发人员：郑春雨;冯大志;窦振龙;杜国铭;孙晅;赵健
受保护的技术使用者：哈尔滨拓博科技有限公司
技术研发日：2017.11.29
技术公布日：2018.02.23