一种基于腕部皮肤纹理形态变化的指令输出方法及设备与流程

本发明涉及操作识别
技术领域：
，具体是一种基于腕部皮肤纹理形态变化的指令输出方法及设备。
背景技术：
：虚拟现实（vr）、增强现实（ar）、混合现实（mr）作为科技进步的热点，是未来的重要发展方向，其中智能眼镜等设备是上述趋势中最重要的硬件设备。目前智能眼镜的普及面临着技术上的几个瓶颈，包含显示能力、运算速度和指令操控，随着硬件集成度的进一步提升，前两者在短期内就有望解决，剩下的指令操控问题是目前智能眼镜的一个大的瓶颈。目前已实现的和可能实现的指令操控方案见下表：指令操控方案按键声控眼球遥控器手套手势设备原理通过按压眼镜上的按键来输入控制通过声音控制通过摄像头追踪眼球的运动来控制手持遥控器控制佩戴有传感器的手套来控制通过摄像头捕捉手势动作，输出指令方便性否否否否否否丰富性否否否是否否准确性是否否是是否对于智能眼镜等的指令操控，一般有三个方面的要求：方便性、丰富性、准确性，而上述表格中现有的指令操控方案均不能同时满足方便性、丰富性、准确性的需求。技术实现要素：本发明的目的在于提供一种基于腕部皮肤纹理形态变化的指令输出方法和使用该方法的设备，旨在解决现有技术中的指令操控方案均不能同时满足方便性、丰富性、准确性的需求的问题；还提供一种腕部皮肤纹理形态变化的采集设备，旨在解决现有技术中的皮肤纹理图像采集设备不能方便、实时采集图像的问题。为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：所述基于腕部皮肤纹理形态变化的指令输出方法，包括:采集手指动作引起的腕部皮肤纹理形态图像；识别所述腕部皮肤纹理形态图像，产生一识别结果，所述识别结果表示所述腕部皮肤纹理形态图像所对应的输出指令；根据所述识别结果，将所述输出指令输出至终端设备。所述识别结果表示所述腕部皮肤纹理形态图像所对应的输出指令包括：预先存储多个所述输出指令所对应的所述腕部皮肤纹理形态图像的特征值；从所述腕部皮肤纹理形态图像中提取皮肤纹理图像的特征变量；将提取的所述皮肤纹理图像的特征变量与所述多个所述输出指令所对应的所述腕部皮肤纹理形态图像的特征值进行匹配；匹配后的所述腕部皮肤纹理形态图像的特征值所对应的输出指令为识别结果。所述预先存储多个所述输出指令所对应的所述腕部皮肤纹理形态图像的特征值能够由用户自定义，不同的所述腕部皮肤纹理形态图像对应不同的输出指令。所述将所述输出指令输出至终端设备包括蓝牙信号连接、wifi信号连接、卫星信号连接、5g信号连接、4g信号连接以及数据线的信号连接。所述指令输出方法还包括采集手指动作引起的手背部皮肤纹理形态图像，所述采集手指动作引起的手背部皮肤纹理形态图像和所述采集手指动作引起的腕部皮肤纹理形态图像同时进行。一种基于腕部皮肤纹理形态变化的指令输出设备，包括：第一摄像头，用于采集手指动作引起的腕部皮肤纹理形态图像；指令识别器，用于识别与该腕部皮肤纹理形态图像对应的输出指令；指令输出器，用于将所述输出指令输出至终端设备。所述指令识别器包括：特征数据库：用于预先存储多个输出指令所对应的腕部皮肤纹理形态图像的特征值；特征提取器：用于从腕部皮肤纹理形态图像中提取皮肤纹理图像的特征变量；特征匹配器：将提取的所述皮肤纹理图像的特征变量与所述多个所述输出指令所对应的所述腕部皮肤纹理形态图像的特征值进行匹配，匹配后的所述腕部皮肤纹理形态图像的特征值所对应的输出指令为识别结果。所述指令输出器包括信号传输模块，所述信号传输模块采用蓝牙信号连接、wifi信号连接、卫星信号连接、5g信号连接、4g信号连接以及数据线的信号连接。还包括第二摄像头，用于采集手指动作引起的手背部皮肤纹理形态图像，所述采集手指动作引起的手背部皮肤纹理形态图像和所述采集手指动作引起的腕部皮肤纹理形态图像同时进行。还包括与靠近手掌正面处的手腕接触的手腕表盘、与靠近手掌背面处的手腕接触的手背表盘、用于使手腕表盘和手背表盘佩戴在手腕上的表带、设置在手背表盘上的触摸显示屏以及安装在手腕表盘和/或手背表盘内的处理器，所述处理器包括所述指令识别器，所述第一摄像头安装在手腕表盘朝向手腕处的圆平面上，所述第二摄像头安装在手背表盘朝向手背处的圆周侧面上。一种腕部皮肤纹理形态变化的采集设备，包括：与靠近手掌正面处的手腕接触的手腕表盘；用于使手腕表盘佩戴在手腕上的表带；安装在手腕表盘朝向手腕处的圆平面上且用于采集手指动作引起的腕部皮肤纹理形态图像的第一摄像头。所述采集设备还包括：与靠近手掌背面处的手腕接触的手背表盘；安装在手背表盘朝向手背处的圆周侧面上且用于采集手指动作引起的手背部皮肤纹理形态图像的第二摄像头；其中，所述手背表盘也安装在所述表带上。采集设备还包括：设置在手背表盘上的触摸显示屏以及安装在手腕表盘和/或手背表盘内的处理器。本发明的有益效果是：1、本发明通过采集手指动作引起的腕部皮肤纹理形态图像来对应输出指令，由于手指能够作出较多的手势动作，因此本发明解决了现有的其它方式的指令输出不够丰富的问题；2、由于每个手指动作都严格对应于一个独特的腕部皮肤纹理形态，每个手指动作对应的纹理形态稳定且与其它动作显著不同，因此本发明解决了现有的其它方式的指令输出不够准确的问题；3、由于可将本发明应用在如手环或者手表等穿戴设备上，因此本发明解决了现有的其它方式的指令输出不够方便的问题；4、通过在手腕表盘设置第一摄像头，使第一摄像头准确的对应手腕处的皮肤，可使本发明能够方便的采集手腕处的皮肤纹理形态图像，解决了现有技术中不能方便、实时的采集手腕处的皮肤纹理形态图像的问题。附图说明图1是基于腕部皮肤纹理形态变化的指令输出设备的具体实施例的逻辑框图。图2是图1中指令识别器的逻辑框图。图3是基于腕部皮肤纹理形态变化的指令输出设备的另一具体实施例的逻辑框图。图4是基于腕部皮肤纹理形态变化的指令输出设备的俯视图。图5是基于腕部皮肤纹理形态变化的指令输出设备的仰视视图。具体实施方式下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明。一种基于腕部皮肤纹理形态变化的指令输出方法，包括采集手指动作引起的腕部皮肤纹理形态图像；识别所述腕部皮肤纹理形态图像，产生一识别结果，所述识别结果表示所述腕部皮肤纹理形态图像所对应的输出指令；根据所述识别结果，将所述输出指令输出至终端设备；可选的，终端设备包括无人机、遥控汽车、家用电器、手机、电脑、智能眼镜等。所述识别结果表示所述腕部皮肤纹理形态图像所对应的输出指令包括：预先存储多个所述输出指令所对应的所述腕部皮肤纹理形态图像的特征值；从所述腕部皮肤纹理形态图像中提取皮肤纹理图像的特征变量；将提取的所述皮肤纹理图像的特征变量与所述多个所述输出指令所对应的所述腕部皮肤纹理形态图像的特征值进行匹配；匹配后的所述腕部皮肤纹理形态图像的特征值所对应的输出指令为识别结果。由于手指动作会引起腕部皮肤纹理形态的变化，且因为皮肤纹理既细且多，所以每个手指动作都严格对应于一个独特的腕部皮肤纹理形态，每个手指动作对应的纹理形态稳定且与其它动作显著不同；因此在预先存储多个所述输出指令所对应的所述腕部皮肤纹理形态图像的特征值时，做出某一个手指动作，例如弯曲食指，则通过摄像头拍摄到的腕部皮肤纹理形态图像，将该弯曲食指对应的腕部皮肤纹理形态图像的特征值设定为某个指令，例如“向前”的指令；从而当使用者再次做弯曲食指的动作，则摄像头再次拍摄到弯曲食指对应的腕部皮肤纹理形态图像，并提取腕部皮肤纹理形态图像中提取皮肤纹理图像的特征变量，将提取的所述皮肤纹理图像的特征变量与所述多个所述输出指令所对应的所述腕部皮肤纹理形态图像的特征值进行匹配后，则识别的结果为“向前”的指令。需要说明的是，在指令的预先存储设定过程中，可采用的动作较多，例如每只手单独弯曲一根手指，就有5种动作；拇指与其它四指相扣，会有4种动作；中国人用手指表达1-9的手势，又会产生9种动作；加上握拳，单手较方便实现的动作种类至少有19种，如果将左右两只手的动作结合起来作为一种动作，那么将产生19*19=361种动作。单手使用时，可以输出至少19种指令；双手使用时，将可以实现至少19*2+19*19=399种指令。这种数量级的指令输出，即使对于在计算机上做文字输入工作，也是极为充裕的。在本实施例中，当需要通过手指动作来输出简单指令时，则可以应用在控制无人机、遥控汽车、家用电器等简单设备上，这一类设备通常只需要开关机、确定、返回、前后左右、等简单的指令；当需要通过手指动作来输出复杂指令时，则可以应用在手机、电脑、智能眼镜等设备上，除去开关机、确定、返回、前后左右等简单指令外，还可以输出放大、缩小以及0-9十个数字，从而增加人们控制设备的自由度；尤其应用在智能眼睛等中的游戏等虚拟现实、增强现实、混合现实场景中，通过本发明可将现实世界中的手指动作投射到上述场景中，例如，使用者在现实世界中弯曲食指，通过本发明可在上述场景中实现同样程度、节奏的弯曲食指动作。当然，上述说明的本发明的具体应用范围只是为了举例说明，而不应该视为对本发明的具体应用范围的限制。综上，本发明通过采集手指动作引起的腕部皮肤纹理形态图像来对应输出指令，由于手指能够作出较多的手势动作，因此本发明解决了现有的其它方式的指令输出不够丰富的问题；由于每个手指动作都严格对应于一个独特的腕部皮肤纹理形态，每个手指动作对应的纹理形态稳定且与其它动作显著不同，因此本发明解决了现有的其它方式的指令输出不够准确的问题；由于可将本发明应用在如手环或者手表等穿戴设备上，因此本发明解决了现有的其它方式的指令输出不够方便的问题。可选的，摄像头的选用可不限于采用只能采集可见光的摄像头，也可采用可采集红外线波长的摄像头，当然还可根据需要来选择可采集其它波长光线的摄像头。在本发明的一具体实施例中，所述预先存储多个所述输出指令所对应的所述腕部皮肤纹理形态图像的特征值能够由用户自定义，不同的所述腕部皮肤纹理形态图像对应不同的输出指令；将预先存储多个所述输出指令所对应的所述腕部皮肤纹理形态图像的特征值实现用户自定义化，方便用户随时修改不同手指动作对应的输出指令。具体的，所述将所述输出指令输出至终端设备包括蓝牙信号连接、wifi信号连接、卫星信号连接、5g信号连接、4g信号连接以及数据线的信号连接。在本发明的一具体实施例中，所述指令输出方法还包括采集手指动作引起的手背部皮肤纹理形态图像，所述采集手指动作引起的手背部皮肤纹理形态图像和所述采集手指动作引起的腕部皮肤纹理形态图像同时进行；通过增加一组采集手背部皮肤纹理形态图像的摄像头，记录一个手指动作对应的手腕部纹理形态和手背部纹理形态，并将其与手指动作建立对应关系，进而关联为指令输出，进一步提高对于手指动作的识别精度。一种基于腕部皮肤纹理形态变化的指令输出设备，如图1所示，包括第一摄像头12，用于采集手指动作引起的腕部皮肤纹理形态图像；指令识别器，用于识别与该腕部皮肤纹理形态图像对应的输出指令；指令输出器，用于将所述输出指令输出至终端设备。如图2所示，所述指令识别器包括，特征数据库：用于预先存储多个输出指令所对应的腕部皮肤纹理形态图像的特征值；特征提取器：用于从腕部皮肤纹理形态图像中提取皮肤纹理图像的特征变量；特征匹配器：将提取的所述皮肤纹理图像的特征变量与所述多个所述输出指令所对应的所述腕部皮肤纹理形态图像的特征值进行匹配，匹配后的所述腕部皮肤纹理形态图像的特征值所对应的输出指令为识别结果。优选的，所述指令输出器包括信号传输模块，所述信号传输模块采用蓝牙信号连接、wifi信号连接、卫星信号连接、5g信号连接、4g信号连接以及数据线的信号连接；当然，也可以采用其它有线或者无线的信号传输模块。如图3所示，该指令输出设备还包括第二摄像头21，用于采集手指动作引起的手背部皮肤纹理形态图像，所述采集手指动作引起的手背部皮肤纹理形态图像和所述采集手指动作引起的腕部皮肤纹理形态图像同时进行；通过增加一组采集手背部皮肤纹理形态图像的摄像头，记录一个手指动作对应的手腕部纹理形态和手背部纹理形态，并将其与手指动作建立对应关系，进而关联为指令输出，进一步提高对于手指动作的识别精度。如图4和5所示，该指令输出设备还包括与靠近手掌正面处的手腕接触的手腕表盘1、与靠近手掌背面处的手腕接触的手背表盘2、用于使手腕表盘1和手背表盘2佩戴在手腕上的表带3、设置在手背表盘2上的触摸显示屏22以及安装在手腕表盘1和/或手背表盘2内的处理器，所述处理器包括所述指令识别器，所述第一摄像头12安装在手腕表盘1朝向手腕处的圆平面上，所述第二摄像头21安装在手背表盘2朝向手背处的圆周侧面上。将表带3穿戴到手上后，手腕表盘1靠近手掌正面处的手腕处，如图5所示，则使第一摄像头12对着手腕处的皮肤；而手背表盘2靠近手掌背面处的手腕处，则使第二摄像头21对着手背部处的皮肤；而触摸显示屏22用来显示和触控设置各信息参数。一种腕部皮肤纹理形态变化的采集设备，包括与靠近手掌正面处的手腕接触的手腕表盘1；用于使手腕表盘1佩戴在手腕上的表带3；安装在手腕表盘1朝向手腕处的圆平面上且用于采集手指动作引起的腕部皮肤纹理形态图像的第一摄像头12。在本发明的一具体实施例中，通过在手腕表盘1设置第一摄像头12，使第一摄像头12准确的对应手腕处的皮肤，可使本发明能够方便的采集手腕处的皮肤纹理形态图像，解决了现有技术中不能方便、实时的采集手腕处的皮肤纹理形态图像的问题。所述采集设备还包括：与靠近手掌背面处的手腕接触的手背表盘2；安装在手背表盘2朝向手背处的圆周侧面上且用于采集手指动作引起的手背部皮肤纹理形态图像的第二摄像头21；其中，所述手背表盘2也安装在所述表带3上。采集设备还包括：设置在手背表盘2上的触摸显示屏22以及安装在手腕表盘1和/或手背表盘2内的处理器。通过设置的第二摄像头21，能够同时记录手指动作对应的手腕部纹理形态和手背部纹理形态，进一步提高对于手指动作的识别精度。在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。当前第1页1 2 3