本实用新型专利技术公开一种手势交互实验装置，包括手势捕捉与追踪组件、内置于计算机主机的手势交互处理芯片和控制器、分别与计算主机相连的显示屏以及音箱，控制器与手势交互处理芯片通信连接，所述手势捕捉与追踪组件包含：根据双目立体视觉原理间隔摆放的两个高帧率数字摄像头；分布在两个数字摄像头周边的多个红外照明LED光源；通讯芯片输入端与高帧率数字摄像头相连，输出端与手势交互行为处理芯片连接。本实用新型专利技术结构简单，用户使用方便。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及信息
，尤其涉及一种手势交互实验装置。
技术介绍
目前，各类实验装置和学习者之间主要还是通过键盘和鼠标进行，稍微先进一点 的是通过触摸屏来进行，在如下两个方面具备较大缺陷： 第一，缺乏真实感，仅仅通过鼠标和键盘，学习者是无法体会到真实环境中的操作 感觉的。 第二，交互性较弱，例如，在做化学实验的时候，学习者可以用手去直接抓取环境 中的物体，这时手有握着东西的感觉，视场中的物体也随着手的移动而移动。而这些抓去和 把握的动作在目前的实验装置中只能通过操作鼠标来实现，交互性偏弱。
技术实现思路
本技术针对目前各类实验装置存在的缺陷，提出了一种手势交互实验装置。 该装置通过对学习者手势进行捕捉，通过验软件则模拟真实情景通过显示屏反馈给学习 者。为学习者提供更加接近真实实验环境的虚拟实验，提升实验技能。 为实现上述目的，本技术采用如下技术方案： -种手势交互实验装置，其特征在于，包括手势捕捉与追踪组件、内置于计算机主 机的手势交互处理芯片和控制器、分别与计算主机相连的显示屏以及音箱，控制器与手势 交互处理芯片通信连接，其中，所述手势捕捉与追踪组件包含： 根据双目立体视觉原理间隔摆放的两个高帧率数字摄像头； 分布在两个数字摄像头周边的多个红外照明LED光源； 通讯芯片，输入端与高帧率数字摄像头相连，输出端与手势交互行为处理芯片连 接。 进一步，所述计算机主机为PC计算机、平板式计算机或智能手机中的任一种。 所述手势捕捉与追踪组件为独立外置的学习者手势捕捉与追踪硬件集成，包含有 两个高帧率数字摄像头、多个红外照明LED光源、控制器以及通讯连接芯片，两个高帧率数 字摄像头根据双目立体视觉原理进行间隔摆放，多个红外照明LED光源分布在两个数字摄 像头周边，对外发射波长850nm或940nm的红外线，利用C⑶或CMOS可以感受红外光的光 谱特性（即可以感受可见光，也可以感受红外光），配合红外灯作为"照明源"加强低照度下 的成像质量，通讯芯片采用标准USB传输技术将采集的图像信息传输到计算机主机内。 所述手势交互处理芯片和控制器都集成在所述计算机主机内；所述计算机主机分 别与所述手势捕捉与追踪组件、显示屏、音箱连接；计算机主机与手势捕捉与追踪组件、控 制器双向连接；所述计算机主机既可以是传统的PC计算机，也可以是平板式计算机或者智 能手机；所述音箱即可以是独立外置音箱，也可以是内置在计算机主机中的内置音箱。 本技术具有如下有益效果：通过对学习者手势进行捕捉，模拟真实情景通过 显示屏反馈给学习者，为学习者提供更加接近真实实验环境的虚拟实验，提升实验技能，且 结构简单。【附图说明】 下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，附图中： 图1是本技术手势交互虚拟实验系统结构模块图。【具体实施方式】 为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对 本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并 不用于限定本专利技术。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要 彼此之间未构成冲突就可以相互组合。 下面将结合附图对本技术手势交互实验装置进行清楚、完整的描述。 如图1所示：手势交互实验装置，包括手势捕捉与追踪组件1、手势交互处理芯片 7、控制器8、计算机主机5、显示屏6、音箱9。 手势捕捉与追踪组件1内包含有两个高帧率数字摄像头3、多个红外照明LED光源 2、控制器以及通讯连接芯片4组成。 计算机主机5即可以是普通PC计算机，也可以是也包含平板式计算机和智能手 机。交互显示屏6与计算机主机5连接，交互显示屏6也可以与计算机主机5集成在一起。 计算机主机5与音箱9连接，音箱9即可以是独立外置音箱，也可以内置在计算机主机中的 内置音箱。手势交互学习行为智能处理模块7和控制器8集成在计算机主机5中。 使用时，先启动计算机主机5,然后启动显示屏6,然后启动音箱9。然后将手势捕 捉与追踪组件1连接到计算机主机5,并启动手势捕捉与追踪组件1。手势捕捉与追踪组件 1启动完成后，启动手势交互学习行为智能处理模块7和控制器8,学习者通过显示屏进行 登陆，选择需要进行的虚拟实验，将手放置在手势捕捉与追踪组件1上空，通过手势进行虚 拟实验。 手势捕捉与追踪组件1识别手势的过程如下，红外照明LED光源2发出红外线，红 外线可以辅助摄像头在弱光情况下捕捉图像，两个摄像头3捕捉动态手势图像，然后将数 字化的图像通过通讯通讯芯片4传输给计算机主机5。 手势交互行为处理7处理过程如下，首先将手势捕捉与追踪组件1捕捉到的图像 进行灰度化处理，然后分辨出手掌、手指、笔等形状，通过公式 在知道基线长B和焦距f的情况下，可以计算出深度Z，即可知道某个点三维坐标 (X，Y, Z)。Δ X = X2-X1S任意两点间的距离。 根据上述说明书的揭示和教导，本技术所属领域的技术人员还可以对上述实 施方式进行适当的变更和修改。因此，本技术并不局限于上面揭示和描述的具体实施 方式，对本技术的一些修改和变更也应当落入本技术的权利要求的保护范围内。 此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实 用新型构成任何限制。【主权项】1. 一种手势交互实验装置，其特征在于，包括手势捕捉与追踪组件（1)、内置于计算机 主机（5)的手势交互处理芯片（7)和控制器（8)、分别与计算主机相连的显示屏（6)以及音 箱（9)，控制器（8)与手势交互处理芯片（7)通信连接，其中， 所述手势捕捉与追踪组件包含： 根据双目立体视觉原理间隔摆放的两个高帧率数字摄像头（3); 分布在两个数字摄像头周边的多个红外照明LED光源（2); 通讯芯片（4)，输入端与高帧率数字摄像头相连，输出端与手势交互行为处理芯片连 接。2. 如权利要求1所述的手势交互实验装置，其特征在于，所述计算机主机为PC计算机、 平板式计算机或智能手机中的任一种。【专利摘要】本技术公开一种手势交互实验装置，包括手势捕捉与追踪组件、内置于计算机主机的手势交互处理芯片和控制器、分别与计算主机相连的显示屏以及音箱，控制器与手势交互处理芯片通信连接，所述手势捕捉与追踪组件包含：根据双目立体视觉原理间隔摆放的两个高帧率数字摄像头；分布在两个数字摄像头周边的多个红外照明LED光源；通讯芯片输入端与高帧率数字摄像头相连，输出端与手势交互行为处理芯片连接。本技术结构简单，用户使用方便。【IPC分类】G06F3/01, G09B5/06【公开号】CN204990185【申请号】CN201520438089【专利技术人】朱祎, 王小军 【申请人】苏州青颖飞帆软件科技有限公司【公开日】2016年1月20日【申请日】2015年6月24日本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种手势交互实验装置，其特征在于，包括手势捕捉与追踪组件(1)、内置于计算机主机(5)的手势交互处理芯片(7)和控制器(8)、分别与计算主机相连的显示屏(6)以及音箱(9)，控制器(8)与手势交互处理芯片(7)通信连接，其中，所述手势捕捉与追踪组件包含：根据双目立体视觉原理间隔摆放的两个高帧率数字摄像头(3)；分布在两个数字摄像头周边的多个红外照明LED光源(2)；通讯芯片(4)，输入端与高帧率数字摄像头相连，输出端与手势交互行为处理芯片连接。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：朱祎，王小军，
申请(专利权)人：苏州青颖飞帆软件科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32
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