专利名称：红外交叉对射三维体感动作识别方法
技术领域：
本发明涉及红外交叉对射三维体感动作识别方法，属于体感识别领域。
背景技术：
现有的体感识别技术主要包括三种方式第一种方式、通过手持设备利用超声波、陀螺仪或加速度传感器等感应装置来进行动作识别(例如中国专利“一种可用于虚拟现实输入的肢体动作识别装置”，其公开号为CN102200829A，
公开日期为2011年9月28日)，该专利采用技术方案的主要缺点是手上需要握持或固定一种装置，使用不便，无法识别手势的形状。第二种方式、依靠摄像头采集的画面进行图形分析来进行动作识别(例如中国专利“手势识别装置”，其公开号为CN1218936，
公开日期为1999年6月9日)，该专利采用的技术方案的主要缺点是算法复杂，处理速度慢，不能识别快速动作，在复杂背景下易受干扰；有的识别技术还需要在被识别物体上安装特殊的反光标记(例如中国专利“一种用于动作识别的腕带”，其公开号为CN201997061U，
公开日期为2011年10月5日)。第三种方式、依靠菲尼尔滤镜下的热释电元件被动感应进入感应区域内的肢体运动(例如中国专利“具有动作识别功能的移动终端及其动作识别方法”，其公开号为CN102055836A，其
公开日期为2011年5月11日)，主要缺点是分辨率不高，无法识别肢体形状，而且只能识别两个维度空间的动作。以上三种方式的识别技术存在识别分辨率不高、只能识别两个维度空间的动作，识别速度慢的缺点。
发明内容
本发明目的是为了解决现有识别技术存在识别分辨率不高、只能识别两个维度空间的动作，识别速度慢的问题，提供了一种红外交叉对射三维体感动作识别方法。本发明所述红外交叉对射三维体感动作识别方法，在室内天棚或墙体上设置两组红外发射装置和红外接收装置，该方法包括以下步骤步骤一、控制每组的红外发射装置向对角的红外接收装置发射红外线，以使得两束红外线在空中交叉，形成感应工作区域；步骤二、感应工作区域的交叠红外信号通过编码器处理后构成两个红外二维矩阵，并输出给计算机，来获取处于该感应工作区域内物体的形状和位置；步骤三、根据连续获取的多个红外二维矩阵来识别该感应工作区域内物体的动作和三个维度的运动方向，完成三维体感动作识别。本发明的优点本发明方法能够在三个维度上识别手势动作，能够识别快速的肢体动作，识别速度达到每秒钟50帧。能够识别手势形状，识别分辨率<使用方便，不需要专门的手持器件或特殊反光标记，不易受到背景干扰。
图1是本发明所述红外交叉对射三维体感动作识别方法的流程图。
具体实施例方式具体实施方式
一下面结合图1说明本实施方式，本实施方式所述红外交叉对射三维体感动作识别方法，在室内天棚或墙体上设置两组红外发射装置和红外接收装置，该方法包括以下步骤步骤一、控制每组的红外发射装置向对角的红外接收装置发射红外线，以使得两束红外线在空中交叉，形成感应工作区域；步骤二、感应工作区域的交叠红外信号通过编码器处理后构成两个红外二维矩阵，并输出给计算机，来获取处于该感应工作区域内物体的形状和位置；步骤三、根据连续获取的多个红外二维矩阵来识别该感应工作区域内物体的动作和三个维度的运动方向，完成三维体感动作识别。红外发射装置和红外接收装置均经过编码器与计算机相连。
具体实施方式
二 本实施方式对实施方式一作进一步说明，两组红外发射装置和红外接收装置的设置方式两个红外发射装置并列设置在天棚下表面，两个红外接收装置并列设置在室内地面上，每个红外发射装置与对角的红外接收装置的连线与地面的夹角为45度。工作原理顶部两个红外发射装置将圆锥形红外光束以45度角交叉向下发射，下面的两个红外接收装置感应上方投射过来的红外线。两束光线交叉的区域即为感应工作区域。当感应工作区域中间没有任何遮挡的时候，两个红外接收装置所有的感应点都能够感应到红外线。当感应工作区域中出现任何遮挡的时候，两个红外接收装置对应的感应点将感应不到红外线。设置感应点收到红外光为数值1，被遮挡后收不到红外光为数值0，通过编码器进行处理以后，将两组由0和I构成的二维矩阵(即红外二维矩阵)以每秒50帧进行输出。通过输出的数值就可以很容易的判断感应工作区域中遮挡物的形状和位置，通过连续采集多帧数值即可识别手势和三个维度的运动方向。其它外部设备可以根据识别出来的特定的手势和三维动作模式来实行自行定义的控制动作。由于红外发射部分采用了点状发射的红外光源，体积十分小巧，极大的减少了安装过程中的施工难度，减少了对现有装修结构和外观的破坏。
具体实施方式
三本实施方式对实施方式一作进一步说明，两组红外发射装置和红外接收装置的设置方式两组红外发射装置和红外接收装置从上至下依次设置在室内的一个侧壁上，在对面侧壁上设置平面镜，每组的红外发射装置发射的红外光束通过平面镜入射至该组的红外接收装置，保证两束红外光线交叉。工作原理两束红外光线在空中光叉；两束光线交叉的区域即为感应工作区域。当感应工作区域中间没有任何遮挡的时候，两个红外接收装置所有的感应点都能够感应到红外线。当感应工作区域中出现任何遮挡的时候，两个红外接收装置对应的感应点将感应不到红外线。设置感应点收到红外光为数值1，被遮挡后收不到红外光为数值0，通过编码器进行处理以后，将两组由O和I构成的二维矩阵(即红外二维矩阵)以每秒50帧进行输出。通过输出的数值就可以很容易的判断感应工作区域中遮挡物的形状和位置，通过连续采集多帧数值即可识别手势和三个维度的运动方向。其它外部设备可以根据识别出来的特定的手势和三维动作模式来实行自行定义的控制动作。红外发射装置和红外接收装置都在室内一个侧面，便于摆放和维修。
权利要求
1.红外交叉对射三维体感动作识别方法，其特征在于，在室内天棚或墙体上设置两组红外发射装置和红外接收装置，该方法包括以下步骤 步骤一、控制每组的红外发射装置向对角的红外接收装置发射红外线，以使得两束红外线在空中交叉，形成感应工作区域； 步骤二、感应工作区域的交叠红外信号通过编码器处理后构成两个红外二维矩阵，并输出给计算机，来获取处于该感应工作区域内物体的形状和位置； 步骤三、根据连续获取的多个红外二维矩阵来识别该感应工作区域内物体的动作和三个维度的运动方向，完成三维体感动作识别。
2.根据权利要求1所述红外交叉对射三维体感动作识别方法，其特征在于，红外发射装置和红外接收装置均经过编码器与计算机相连。
3.根据权利要求1所述红外交叉对射三维体感动作识别方法，其特征在于，两组红外发射装置和红外接收装置的设置方式两个红外发射装置并列设置在天棚下表面，两个红外接收装置并列设置在室内地面上，每个红外发射装置与对角的红外接收装置的连线与地面的夹角为45度。
4.根据权利要求1所述红外交叉对射三维体感动作识别方法，其特征在于，两组红外发射装置和红外接收装置的设置方式两组红外发射装置和红外接收装置从上至下依次设置在室内的一个侧壁上，在对面侧壁上设置平面镜，每组的红外发射装置发射的红外光束通过平面镜入射至该组的红外接收装置，保证两束红外光线交叉。
全文摘要
红外交叉对射三维体感动作识别方法，属于体感识别领域，本发明为解决现有识别技术存在识别分辨率不高、只能识别两个维度空间的动作，识别速度慢的问题。本发明在室内天棚或墙体上设置两组红外发射装置和红外接收装置，该方法包括以下步骤步骤一、控制每组的红外发射装置向对角的红外接收装置发射红外线，以使得两束红外线在空中交叉，形成感应工作区域；步骤二、感应工作区域的交叠红外信号通过编码器处理后构成两个红外二维矩阵，并输出给计算机，来获取处于该感应工作区域内物体的形状和位置；步骤三、根据连续获取的多个红外二维矩阵来识别该感应工作区域内物体的动作和三个维度的运动方向，完成三维体感动作识别。
文档编号G06K9/00GK103020604SQ20121055857
公开日2013年4月3日 申请日期2012年12月20日 优先权日2012年12月20日
发明者赵威, 张忠铭 申请人:黑龙江省电力有限公司信息通信分公司, 国家电网公司