一种动态三维手势识别装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种动态三维手势识别装置，包括图像采集模块、红外定位模块和计算机终端，通过图像采集模块采集手势图像信息；红外定位模块包括红外线发射装置、滤镜、PSD位置传感器和控制装置，红外线发射装置发射的红外线照射到手掌后，手掌反射红外光，红外光经滤镜过滤后由PSD位置传感器接收，控制装置采集PSD位置传感器中的红外光位置信息并无线传输至计算机终端，计算机终端接收红外光位置信息和手势图像信息。本实用新型专利技术采用图像采集模块实现对手势图像信息的采集，采用红外定位模块实现对手掌位置信息的采集，降低了手势识别设备对光照环境的要求，提高了识别精度，降低了功耗，手势识别效果好。

A dynamic 3D gesture recognition device

The utility model discloses a dynamic three-dimensional gesture recognition device, including the image acquisition module, the infrared positioning module and the computer terminal. The gesture image information is collected through the image acquisition module. The infrared positioning module includes an infrared transmitting device, a filter, a PSD position sensor and a control device, and an infrared transmitting device. After radiation of the infrared rays to the palm of the hand, the palm reflects the infrared light, the infrared light is filtered by the filter and is received by the PSD position sensor. The control device collects the information of the infrared light position in the PSD position sensor and transmissions to the computer terminal, and the computer terminal receives the information of the confidence and gesture image of the infrared light bit and the gesture. The utility model adopts the image acquisition module to collect the information of the gesture image, uses the infrared positioning module to collect the position information of the palm, reduces the requirement of the light environment of the gesture recognition equipment, improves the recognition precision, reduces the power consumption and the gesture recognition effect is good.

【技术实现步骤摘要】
一种动态三维手势识别装置
本技术涉及人机交互
，具体涉及一种动态三维手势识别装置。
技术介绍
手势识别是计算机科学与语言学的一个将人类手势通过数学算法针对人们所要表达的意思进行分析、判断并整合以达到与计算机对话的交互技术。目前，手势识别主要分为二维手势识别和三维手势识别。随着手势识别技术的日益成熟，该技术逐渐应用到各个行业，大大增加了人机交互的便利性和趣味性。在当前二维、三维手势识别技术中，一般使用摄像头采集图像信息，再通过计算机视觉算法进行计算以达到手势识别的目的，该技术要求使用者所处的环境必须在一定光照强度之内。尤其是动态三维手势识别技术，依赖于计算机视觉算法带来了成本高、功耗大的缺点。然而，当今二维手势识别和静态手势识别都已不满足社会需求。手势识别在非游戏性应用过程中，只有少量场景满足手势识别设备的应用环境，较多场景对手势识别精度、性能和功耗要求较高。例如通过手势识别操作机器人在高危环境工作，当前手势识别设备往往无法满足需求。因此，如何设计一种识别精度高、损耗小的动态三维手势识别装置仍是待解决的技术问题。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足，本技术提供了一种动态三维手势识别装置，采用图像采集模块实现对手势图像信息的采集，采用红外定位模块实现对手掌位置信息的采集，降低了手势识别设备对光照环境的要求，提高了识别精度，降低了功耗，手势识别效果好。本技术所采用的技术方案是：一种动态三维手势识别装置，包括图像采集模块、红外定位模块和计算机终端，所述图像采集模块，用于采集手势图像信息；所述红外定位模块，用于采集手掌位置信息；所述红外定位模块包括红外线发射装置、滤镜、PSD位置传感器和控制装置，所述红外线发射装置，用于发射红外线，红外线发射装置发射的红外线照射到手掌后，手掌反射红外光，红外光经滤镜过滤后由PSD位置传感器接收，所述控制装置采集PSD位置传感器中的红外光位置信息并无线传送至计算机终端；所述计算机终端，用于接收手势图像信息和红外光位置信息。进一步的，所述图像采集模块包括依次连接的微型红外摄像机、图像采集单元和第一控制器，所述图像采集单元通过微型红外摄像机采集手势图像信息，并发送给第一控制器，所述第一控制器将接收到的手势图像信息发送至计算机终端。进一步的，所述计算机终端包括主控计算机和第一无线传输单元，所述主控计算机通过第一无线传输单元与控制装置进行通信。进一步的，所述控制装置包括依次相连的数据采集单元、第二控制器和第二无线传输单元，所述第二控制器通过数据采集单元采集PSD位置传感器中的红外光位置信息，并通过第二无线传输单元将红外光位置信息无线发送至主控计算机。进一步的，所述控制装置还包括与控制器连接的数据存储单元。进一步的，还包括与图像采集模块连接的通讯接口，所述通讯接口通过数据线与主控计算机连接。进一步的，所述通讯接口采用USB数据传输接口或API接口。进一步的，所述计算机终端还包括与主控计算机连接的人机交换模块。与现有技术相比，本技术的有益效果是：本技术采用图像采集模块实现对手势图像信息的采集，采用红外定位模块实现对手掌位置信息的采集，采用低功耗的图像采集单元、图像处理单元和控制装置实现手势图像信息和手掌位置信息的处理，降低了功耗，提升了识别速度；采用红外线发射装置发射的红外线，红外线遇到手掌后，手掌反射红外光，红外光经滤镜过滤，到达PSD传感器，通过PSD传感器采集红外光位置信息，进而得到手掌位置信息，降低了对环境光照强度的要求，识别精度提高，手势识别效果好。附图说明图1是本技术实施例公开的动态三维手势识别装置整体结构示意图；图2是本技术实施例公开的动态三维手势识别装置整体结构框图；图3是本技术实施例公开的红外定位模块的结构示意图；其中，1、图像采集模块，2、红外定位模块，3、计算机终端，4、通讯接口，5、红外线发射装置，6、手掌，7、滤镜，8、PSD位置传感器，9、控制装置，10、微型红外摄像机，11、图像采集单元，12、第一控制器，13、主控计算机，14、人机交换模块，15、数据采集单元，16、第二控制器，17、第二无线传输单元，18、数据存储单元，19、第一无线传输单元。具体实施方式下面结合附图对本技术进一步说明。本申请的一种典型实施方式中，如图1所示，提出了一种动态三维手势识别装置，该装置包括图像采集模块1、红外定位模块2和计算机终端3。所述图像采集模块1，用于采集手势图像信息；所述图像采集模块包括依次连接的微型红外摄像机10、图像采集单元11和第一控制器12，图像采集单元11通过微型红外摄像机10采集手势图像信息，并发送给第一控制器12，所述第一控制器12将接收到的手势图像信息发送至计算机终端3。如图2所示，所述红外定位模块2，用于采集手掌位置信息；所述红外定位模块2包括红外线发射装置5、滤镜7、PSD位置传感器8和控制装置9，所述红外线发射装置5，用于发射红外线，红外线发射装置5采用红外线发射器，红外线发射装置5发射的红外线照射到手掌6后，手掌6反射红外光，红外光经滤镜7过滤后由PSD位置传感器8接收，PSD位置传感器8上的红外光位置信息由控制装置9采集并传输。所述计算机终端3，用于接收所述图像采集模块和红外定位模块传输的数据信息；所述计算机终端3包括主控计算机13和第一无线传输单元19，所述主控计算机13通过第一无线传输单元19与控制装置9进行通信。本申请的另一实施例中，如图3所示，上述的控制装置9包括数据采集单元15、第二控制器16、第二无线传输单元17和数据存储单元18，所述数据采集单元15、第二无线传输单元17和数据存储单元18分别与第二控制器16，所述第二无线传输单元通过所述数据采集单元15采集PSD位置传感器中的红外光位置信息，并存储到数据存储单元18中，同时通过第二无线传输单元17将红外光位置信息发送至主控计算机13，主控计算机采用现有的方法，根据红外光位置信息和已知红外线发射装置到PSD传感器的距离、滤镜到PSD传感器的距离计算得到手掌位置信息，如采用相似三角形原理计算得到手掌位置信息。上述的信号处理单元16和图像处理单元12分别采用单片机。本申请的又一实施例中，该装置还包括与图像采集模块连接的通讯接口4，所述通讯接口4通过数据线与主控计算机13连接；所述通讯接口采用USB数据传输接口或API接口。上述的，计算机终端3还包括与主控计算机连接的人机交换模块14。其具体实施方式为：用户将手掌置于动态三维手势识别装置上方时，红外线发射装置5发射的红外线遇到手掌6后，手掌6反射红外光，红外光经滤镜7过滤其它干扰光，到达PSD位置传感器8，PSD位置传感器8测量红外光的位置信息，控制装置9将接收到红外光的位置信息无线发送至主控计算机13，主控计算机13根据已知红外线发射装置到PSD传感器的距离和滤镜到PSD传感器的距离，利用相似三角形原理计算得到手掌的深度信息。同时，所述图像采集单元11通过微型红外摄像机10采集手势图像信息，并发送给第一控制器12进行处理，第一控制器12通过通讯接口4将手势图像信息发送至主控计算机13，主控计算机接收手势图像信息，并在人机交互模块中显示。上述虽然结合附图对本技术的具体实施方式本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种动态三维手势识别装置，其特征是，包括图像采集模块、红外定位模块和计算机终端，所述图像采集模块，用于采集手势图像信息；所述红外定位模块，用于采集手掌位置信息；所述红外定位模块包括红外线发射装置、滤镜、PSD位置传感器和控制装置，所述红外线发射装置，用于发射红外线，红外线发射装置发射的红外线照射到手掌后，手掌反射红外光，红外光经滤镜过滤后由PSD位置传感器接收，所述控制装置采集PSD位置传感器中的红外光位置信息并无线传送至计算机终端；所述计算机终端，用于接收手势图像信息和红外光位置信息。

【技术特征摘要】
1.一种动态三维手势识别装置，其特征是，包括图像采集模块、红外定位模块和计算机终端，所述图像采集模块，用于采集手势图像信息；所述红外定位模块，用于采集手掌位置信息；所述红外定位模块包括红外线发射装置、滤镜、PSD位置传感器和控制装置，所述红外线发射装置，用于发射红外线，红外线发射装置发射的红外线照射到手掌后，手掌反射红外光，红外光经滤镜过滤后由PSD位置传感器接收，所述控制装置采集PSD位置传感器中的红外光位置信息并无线传送至计算机终端；所述计算机终端，用于接收手势图像信息和红外光位置信息。2.根据权利要求1所述的一种动态三维手势识别装置，其特征是，所述图像采集模块包括依次连接的微型红外摄像机、图像采集单元和第一控制器，所述图像采集单元通过微型红外摄像机采集手势图像信息，并发送给第一控制器，所述第一控制器将接收到的手势图像信息发送至计算机终端。3.根据权利要求1所述的一种动态三维手势识别装置，其特征是，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：燕小成，吕蕾，宋燕，
申请(专利权)人：山东师范大学，
类型：新型
国别省市：山东,37