用于操作手势识别的摄像模块和家用电器的制造方法
【专利摘要】用于操作手势识别的摄像模块和家用电器。用于操作手势识别的摄像模块(100a)，包括：摄像机(101)，评估单元(102)，其评估由摄像机(101)产生的图像数据，用于从预先定义的操作手势组识别操作手势，其中所述操作手势用作家用电器(300)的操作者控制，其中所述家用电器(300)包括与摄像模块(100a)分离的用于功能控制的控制设备(200)，以及用于将摄像模块(100a)与控制设备(200)耦合的接口(103a)，其中根据所识别的操作手势的信息通过接口(103a)被传送到控制设备(200)。
【专利说明】用于操作手势识别的摄像模块和家用电器
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于操作手势识别的摄像模块和家用电器。
【背景技术】
[0002]DE10361341A1公开了一种用于操作家用电器的设备，其包括用于非接触式识别手势的装置，且其可以被所识别的手势控制。
【发明内容】
[0003]本发明的潜在目的是提供一种用于操作手势识别(或者识别操作手势)的摄像模块和一种家用电器，其允许简单且节省成本的可实施的家用电器的手势控制。
[0004]本发明通过根据权利要求1所述的摄像模块和根据权利要求8所述的家用电器来实现所述目的。
[0005]优选实施例是从属权利要求的主题，其用语由此通过引用被并入到该说明书的内容中。
[0006]用于操作手势识别的摄像模块包括:至少一个摄像机，例如一个摄像机或两个摄像机，例如在所有情况下均具有摄像芯片和相关联的光学器件；评估单元，例如采用微处理器的形式，其评估由摄像机产生的图像数据，用于从预先定义的操作手势组中识别操作手势，其中所述操作手势用作家用电器的操作者控制；以及到与摄像模块分离的家用电器的控制设备的接口，其中有关所识别的操作手势或根据所识别的操作手势的信息通过该接口被传送到控制设备。摄像模块优选地包括用于手势操作的所有部件和功能，并且从而形成手势控制用户接口，其可耦合到家用电器的控制设备。通过在摄像模块和家用电器的控制设备之间的接口或总线，优选地仅仅普通操作数据形式的基本信息被传送。这使得控制设备不需执行任何计算等来识别操作手势成为可能。在摄像模块中，许多预先定义的操作手势可被存储。当识别操作手势时，例如仅仅操作手势的标识符以及执行操作手势的操作者的手指和/或手的X-位置、Y-位置和Z-位置通过接口被传送。在一些操作手势的情况下，存在这样的偶然性:这样的位置数据的适当相关性是不可能的。接口可以被形成为串行或并行的数据总线。
[0007]借助操作手势之一，例如，具有多个烹饪区域的炉灶的烹饪区域或烹饪地带可被选择，并且随后借助操作手势中的另一个操作手势，炉灶的所需的加热能力可以被设定。而且，家用电器的特殊功能可以例如以程序设定、程序参数设定等的形式被选择或者被激活。
[0008]摄像机可以是二维(2D)摄像机或三维(3D)摄像机，例如，所谓的飞行时间摄像机或立体摄像机。
[0009]摄像模块可以包括:可控光源或可控灯源，其中评估单元将光源和摄像机同步。例如，可控光源可以是红外光源，其中，在最简单的情况下，可控是指适于接通和关断。评估设备可以例如与所谓的相机快门同步地实现光源的驱动。这可以是有利的，因为光源仅仅在摄像机拍摄的瞬间产生光脉冲。[0010]可替换地，可以与摄像模块分离地提供光源，其中评估单元例如借助相关联的控制引线和/或借助通过接口被传送的控制信号将光源和摄像机同步。在摄像模块上，专用控制输出可以被提供，其允许外部光源的连接。
[0011]唯一的操作手势标识符可以被分配给来自预先定义的操作手势组中的每个操作手势，其中相应于所识别的操作手势的信息包括分配的操作手势标识符。相应于所识别的操作手势的信息可以包括所识别的操作手势的(3维)位置信息，例如执行操作手势的用户的手指和/或手的坐标。
[0012]接口可以包括不同的控制弓丨线或控制线，其中来自预先定义的控制手势组的唯一的控制手势，特别是一个确切的控制手势，被分配给相应的控制引线或控制线。例如，评估设备可以从操作手势得到所需的操作功能。所述操作功能然后可以通过相关联的控制引线或控制线被用信号发送到家用电器的控制设备。结果，例如，关键的触摸控制面板可以被在相应的操作手势上触发相关联的功能的摄像模块所取代。
[0013]家用电器包括:用于家用电器的功能控制的控制设备，以及用于家用电器的操作者控制的用户接口，其中用户接口包括上述摄像模块或由这样的摄像模块形成。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]接下来通过参考示出本发明的实施例的附图来描述本发明。在这种情况下，附图示意性地示出:
[0015]图1是根据第一实施例的根据本发明的家用电器；
[0016]图2是根据另一实施例的根据本发明的家用电器；以及
[0017]图3是根据另一实施例的根据本发明的家用电器。
【具体实施方式】
[0018]图1示出了家用电器300，该家用电器300例如采用电炉，洗衣机，烘干机等等的形式，该家用电器300具有控制设备200，该控制设备200例如采用微控制器的形式，以及用于家用电器300的操作者控制的用户接口，其采用能够识别用户的操作手势的手势识别模块或摄像模块IOOa的形式。
[0019]控制设备200用作家用电器300的功能控制，例如通过适当地控制致动器，读出传感器，实现控制回路，执行可以被用户选择的程序顺序，等等。
[0020]用于操作手势识别的摄像模块IOOa包括:I个或2个传统的2D摄像机或3D摄像机101 ;评估单元102，其例如采用微控制器或现场可编程门阵列(FPGA)的形式，其评估由摄像机101产生的图像数据，用于识别从预先定义的操作手势组中识别操作手势；由评估设备102驱动的光源104 ;以及用于将摄像模块IOOa和控制设备200耦合的串行接口 103a，其中控制设备200包括没有被明确示出的相应的串行接口。
[0021]接口 103a可例如是传统的通用异步接收发送器(UART)接口。
[0022]预先定义的操作手势组用作家用电器300的操作者控制，其中所述组可以包括以下手势:用食指，攥起的手，张开的手指，拳头，拇指在右侧或在左侧的拳头等等指点。唯一的操作手势标识符被分配给来自预先定义的操作手势组的每一个操作手势。
[0023]除实际操作手势之外，摄像模块IOOa还识别相关联的位置信息和/或方向信息，例如操作人员的手的手指指向的X坐标和Y坐标，手的X坐标和Y坐标，以及手的Z坐标。为了确定Z坐标，3D摄像机可以被使用。作为替换，(伪)Z坐标可以借助2D-摄像机通过评估手的尺寸变化来确定。当手第一次被摄像机识别时，默认的Z坐标可以被定义，然后其响应于通过成像检测的手的相对尺寸变化而改变。
[0024]借助摄像模块100a识别操作手势时，相关联的操作手势标识符以及需要时的相关联的位置信息通过接口 103a传送到控制设备200。控制设备200相应地结合另外传送的位置信息实施该操作手势，视情况而定，例如通过开启与该手势相关联的家用电器300的功能，通过选择烹饪区域，通过改变所需值，等等。
[0025]图2示出了根据另一实施例的根据本发明的家用电器100b。在这个实施例中，可控光源105在摄像模块IOOb的外部被提供。光源通过特别为其提供的控制引线或控制线与摄像机101同步，其中评估单元102以同步的方式驱动摄像机101和外部光源105。
[0026]图3示出了根据另一实施例的根据本发明的家用电器100c。在所述实施例中，接口 103b包括η条控制引线或控制线103b_l到103b_n，其中给每个相应的控制引线或控制线分配来自预先定义的等同的η个操作手势的组的一个确切的操作手势。在这种情况下，评估设备102从操作手势和相关联的运动识别所需的操作功能。然后操作功能通过控制引线或控制线103b_l到103b_n中的相关联的一个控制引线或控制线被用信号发送到控制设备200。结果是，例如，关键的触摸控制面板可以被在相应的操作手势情况下“按压”相应的操作键的摄像模块IOOc所取代。
[0027]由于摄像模块的模块化配置，手势识别可以不用费力地连接到多种控制。由于手势识别模块或摄像模块执行已经通过摄像机递送的图像数据的完整评估，随后的控制可以使用更节省成本和更低性能的处理器来实现，或者现有的控制可以用手势控制来补充而无需任何改变。
【权利要求】
1.一种用于操作手势识别的摄像模块(100a，100b, 100c)，包括: -摄像机(101)， -评估单元(102)，其评估由摄像机(101)产生的图像数据，用于从预先定义的操作手势组识别操作手势，其中所述操作手势用作家用电器(300)的操作者控制，其中所述家用电器(300)包括与摄像模块(100a，100b，100c)分离的用于功能控制的控制设备(200)，以及 -用于将摄像模块(100a，100b，100c)与控制设备(200)耦合的接口(103a，103b)，其中根据所识别的操作手势的信息通过接口(103a，103b)被传送到控制设备(200)。
2.如权利要求1所述的摄像模块，其特征在于 -所述摄像机是2D-摄像机或3D-摄像机。
3.如权利要求1或2所述的摄像模块，其特征在于 -所述摄像模块包括可控光源(104)，其中所述评估单元将所述光源和所述摄像机同止/Jy ο
4.如权利要求1或2所述的摄像模块，其特征在于 -所述评估单元将所述摄像机和在所述摄像模块外部提供的可控光源(105)同步。
5.如前述权利要求中的任一项所述的摄像模块，其特征在于 -唯一的操作手势标识符被分配到来自预先定义的操作手势组的相应的操作手势，其中所述信息包括被分配的操作手势标识符。
6.如前述权利要求中的任一项所述的摄像模块，其特征在于 -所述信息包括所识别的操作手势的位置信息。
7.如前述权利要求中的任一项所述的摄像模块，其特征在于 -所述接口(103b)包括不同的控制引线(103b_l到103b_n)，其中给每个相应的控制引线分配来自预先定义的操作手势组的操作手势。
8.—种家用电器(300),包括: -用于所述家用电器(300)的功能控制的控制设备(200)，以及 -用于所述家用电器的操作者控制的用户接口， 其特征在于， 所述用户接口包括如权利要求1到7中的任一项所述的摄像模块(100a，100b, 100c)。
【文档编号】F24C7/08GK103472911SQ201310130146
【公开日】2013年12月25日 申请日期:2013年3月5日 优先权日:2012年3月5日
【发明者】M·容格鲍尔, M·拜尔 申请人:E.G.O.电气设备制造股份有限公司