一种智能马桶手势控制方法技术

本发明专利技术涉及一种智能马桶手势控制方法，包括步骤一、实时获取预设时间段内使用者的手势与预定位置的实际距离矩阵；步骤二、将实际距离矩阵均转化为水平距离矩阵；步骤三、根据水平距离矩阵判定使用者的手势是否处于马桶智能控制触发区域内；步骤四、提取水平距离矩阵中的实际静态手势特征数据；步骤五、将实际静态手势特征数据与标准静态手势特征数据进行比对分析；步骤六、将实际静态手势特征数据组成一个实际动态手势特征数据，并将实际动态手势特征数据与提前标定的标准动态手势特征数据进行比对分析；步骤七、基于比对分析结果对马桶进行相应控制。本发明专利技术通过精确识别使用者的静态手势和动态手势来实现精确控制马桶。

【技术实现步骤摘要】
一种智能马桶手势控制方法
本专利技术属于智能马桶
，尤其涉及一种智能马桶手势控制方法。
技术介绍
目前，智能马桶的智能控制多涉及马桶自动冲水、加热以及座圈自动打开和关闭等，采用的技术通常都是基于红外传感器、压力传感器等对人体接触马桶时产生的传感信号进行相应的控制；现有技术中也有基于人体手势进行马桶智能控制的方案；但是现有技术中的这些马桶智能控制方案基本都是基于传统的传感信号检测方式进行控制的，有的虽然使用了TOF传感器，但也仅仅是利用TOF传感检测原理得到人体的距离位置信息进行相关控制的，这种单纯的距离感应控制精度较低，经常容易出现错误的感应控制，随着智能化水平的发展，人们对智能家电的控制精度要求越来越高，尤其是智能马桶，对于其马桶的控制精度更是有着较高的要求，传统的仅依赖于TOF传感测距以及红外反射感应控制无法实现对智能马桶的精准控制。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种智能马桶手势控制方法，旨在解决现有技术中通过检测手势控制马桶不精准的技术问题。为实现上述目的，本专利技术实施例提供一种智能马桶手势控制方法，包括以下步骤：步骤一、实时获取预设时间段内使用者的手势与预定位置的实际距离矩阵；其中，在预设时间段内，各时间点分别对应一个实际距离矩阵，在所述预设时间段内，具有多组实际距离矩阵；步骤二、将步骤一中的多组实际距离矩阵均转化为使用者的手势相对于预定参考面的水平距离矩阵；步骤三、根据步骤二得到的多组水平距离矩阵判定使用者的手势是否处于预设的马桶智能控制触发区域内，若是则执行步骤四，若不是则执行步骤一；步骤四、提取多组所述水平距离矩阵中对应于人体手势曲线的实际静态手势特征数据，并判断在所述预设时间段内，各所述实际静态手势特征数据是否发生变化，若是，则转步骤五；若不是，则转步骤六；步骤五、将步骤四中的所述实际静态手势特征数据与提前标定的标准静态手势特征数据进行比对分析，所述标准静态手势特征数据包括多种使用者对马桶进行控制的静态手势特征数据；步骤六、将步骤四中在所述预设时间段内得到的多组所述实际静态手势特征数据组成一个实际动态手势特征数据，并将所述实际动态手势特征数据与提前标定的标准动态手势特征数据进行比对分析，所述标准动态手势特征数据包括多种使用者对马桶进行控制的动态手势特征数据；步骤七、基于比对分析结果对马桶进行相应控制：若预设时间段内，所述实际静态手势特征数据与某一标准静态手势特征数据满足预设匹配条件，则对应生成静态手势驱动控制信号，以控制马桶实施相应的马桶控制动作；若预设时间段内，所述实际动态手势特征数据与某一标准动态手势特征数据满足预设匹配条件，则对应生成相应的动态手势驱动控制信号，以控制马桶实施相应的马桶控制动作。本专利技术还提供一种智能马桶手势控制方法，所述智能马桶手势控制方法基于智能马桶手势控制系统进行，所述智能马桶手势控制系统包括依次连接的距离检测计算单元、特征识别处理单元和马桶驱动控制单元；所述智能马桶手势控制方法具体包括以下步骤：步骤一、通过所述距离检测计算单元实时获取预设时间段内使用者的手势与预定位置的实际距离矩阵，并将其传输给所述特征识别处理单元；其中，在预设时间段内，各时间点分别对应一个实际距离矩阵，在所述预设时间段内，具有多组实际距离矩阵；步骤二、通过所述特征识别处理单元将步骤一中的多组实际距离矩阵均转化为使用者的手势相对于预定参考面的水平距离矩阵；步骤三、通过所述特征识别处理单元根据步骤二得到的多组水平距离矩阵判定使用者的手势是否处于预设的马桶智能控制触发区域内，若是则执行步骤四，若不是则执行步骤一；步骤四、通过所述特征识别处理单元提取多组所述水平距离矩阵中对应于人体手势曲线的实际静态手势特征数据，并判断在所述预设时间段内，各所述实际静态手势特征数据是否发生变化，若是，则转步骤五；若不是，则转步骤六；步骤五、通过所述特征识别处理单元将步骤四中的所述实际静态手势特征数据与提前标定的标准静态手势特征数据进行比对分析，所述标准静态手势特征数据包括多种使用者对马桶进行控制的静态手势特征数据；步骤六、通过所述特征识别处理单元将步骤四中在所述预设时间段内得到的多组所述实际静态手势特征数据组成一个实际动态手势特征数据，并将所述实际动态手势特征数据与提前标定的标准动态手势特征数据进行比对分析，所述标准动态手势特征数据包括多种使用者对马桶进行控制的动态手势特征数据；步骤七、通过所述特征识别处理单元基于比对分析结果对马桶进行相应控制：(1)若预设时间段内，所述实际静态手势特征数据与某一标准静态手势特征数据满足预设匹配条件，则通过所述特征识别处理单元对应生成静态手势驱动控制信号，并发送至所述马桶驱动控制单元，以使所述马桶驱动控制单元控制马桶根据所述静态手势驱动控制信号实施相应的马桶控制动作；(2)若预设时间段内，所述实际动态手势特征数据与某一标准动态手势特征数据满足预设匹配条件，则通过所述特征识别处理单元对应生成相应的动态手势驱动控制信号，并发送至所述马桶驱动控制单元，以使所述马桶驱动控制单元根据所述动态手势驱动控制信号控制马桶实施相应的马桶控制动作。本专利技术还提供一种基于上述智能马桶手势控制系统进行的智能马桶手势控制方法，包括如下步骤：步骤一、首先将本专利技术所述智能马桶手势控制系统的光发射器和光学成像镜头安装于预定位置，面向马桶正前方且保证不会被马桶自身阻挡；步骤二、由距离检测计算单元的调制器产生调制信号，产生的调制信号传输到其光发射器后，由光发射器向外发射相应的调制光；步骤三、光发射器发射的调制光遇到作为被测物体的使用者的手势后，被反射向光学成像镜头；步骤四、位于光学成像镜头后侧的感光探测器点阵通过镜头接收反射回的反射调制光，并由距离计算器通过反射调制光和发射调制光的相位差和周期，基于公式：计算得到被测物体到感光探测器点阵的实际距离矩阵；步骤五、所述距离转化器将接收到的使用者与感光探测器点阵的实际距离矩阵基于公式转化为使用者相对于感光探测器点阵平面的水平距离矩阵，并将其传输给特征比对处理器，其中QQ`为使用者与感光探测器点阵的实际距离数据，(x`，y`)和O`F为感光探测器点阵中的已知参数；步骤六、所述特征比对处理器根据所述水平距离矩阵判定使用者的手势是否处于所述马桶智能控制触发区域内，若是则执行步骤七，若不是则执行步骤一；步骤七、所述特征比对处理器提取多组所述水平距离矩阵中对应于人体手势曲线的实际静态手势特征数据，并判断在所述预设时间段内，各所述实际静态手势特征数据是否发生变化，若是，则转步骤八；若不是，则转步骤九；步骤八、所述特征比对处理器将步骤四中的所述实际静态手势特征数据与提前标定的标准静态手势特征数据进行比对分析，所述标准静态手势特征数据包括多种使用者对马桶进行控制的静态手势特征数据所述；步骤九、所述特征比对处理器将步骤四中在所述预设时间段内得到的多组所述实际静态手势特征数据组成一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能马桶手势控制方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤一、实时获取预设时间段内使用者的手势与预定位置的实际距离矩阵；其中，在预设时间段内，各时间点分别对应一个实际距离矩阵，在所述预设时间段内，具有多组实际距离矩阵；/n步骤二、将步骤一中的多组实际距离矩阵均转化为使用者的手势相对于预定参考面的水平距离矩阵；/n步骤三、根据步骤二得到的多组水平距离矩阵判定使用者的手势是否处于预设的马桶智能控制触发区域内，若是则执行步骤四，若不是则执行步骤一；/n步骤四、提取多组所述水平距离矩阵中对应于人体手势曲线的实际静态手势特征数据，并判断在所述预设时间段内，各所述实际静态手势特征数据是否发生变化，若是，则转步骤五；若不是，则转步骤六；/n步骤五、将步骤四中的所述实际静态手势特征数据与提前标定的标准静态手势特征数据进行比对分析，所述标准静态手势特征数据包括多种使用者对马桶进行控制的静态手势特征数据；/n步骤六、将步骤四中在所述预设时间段内得到的多组所述实际静态手势特征数据组成一个实际动态手势特征数据，并将所述实际动态手势特征数据与提前标定的标准动态手势特征数据进行比对分析，所述标准动态手势特征数据包括多种使用者对马桶进行控制的动态手势特征数据；/n步骤七、基于比对分析结果对马桶进行相应控制：/n(1)若预设时间段内，所述实际静态手势特征数据与某一标准静态手势特征数据满足预设匹配条件，则实时检测预设时间段内对应生成静态手势驱动控制信号，以控制马桶实施相应的马桶控制动作；/n(2)若预设时间段内，所述实际动态手势特征数据与某一标准动态手势特征数据满足预设匹配条件，则实时检测预设时间段内对应生成相应的动态手势驱动控制信号，以控制马桶实施相应的马桶控制动作。/n...

【技术特征摘要】
1.一种智能马桶手势控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、实时获取预设时间段内使用者的手势与预定位置的实际距离矩阵；其中，在预设时间段内，各时间点分别对应一个实际距离矩阵，在所述预设时间段内，具有多组实际距离矩阵；
步骤二、将步骤一中的多组实际距离矩阵均转化为使用者的手势相对于预定参考面的水平距离矩阵；
步骤三、根据步骤二得到的多组水平距离矩阵判定使用者的手势是否处于预设的马桶智能控制触发区域内，若是则执行步骤四，若不是则执行步骤一；
步骤四、提取多组所述水平距离矩阵中对应于人体手势曲线的实际静态手势特征数据，并判断在所述预设时间段内，各所述实际静态手势特征数据是否发生变化，若是，则转步骤五；若不是，则转步骤六；
步骤五、将步骤四中的所述实际静态手势特征数据与提前标定的标准静态手势特征数据进行比对分析，所述标准静态手势特征数据包括多种使用者对马桶进行控制的静态手势特征数据；
步骤六、将步骤四中在所述预设时间段内得到的多组所述实际静态手势特征数据组成一个实际动态手势特征数据，并将所述实际动态手势特征数据与提前标定的标准动态手势特征数据进行比对分析，所述标准动态手势特征数据包括多种使用者对马桶进行控制的动态手势特征数据；
步骤七、基于比对分析结果对马桶进行相应控制：
(1)若预设时间段内，所述实际静态手势特征数据与某一标准静态手势特征数据满足预设匹配条件，则实时检测预设时间段内对应生成静态手势驱动控制信号，以控制马桶实施相应的马桶控制动作；
(2)若预设时间段内，所述实际动态手势特征数据与某一标准动态手势特征数据满足预设匹配条件，则实时检测预设时间段内对应生成相应的动态手势驱动控制信号，以控制马桶实施相应的马桶控制动作。


2.根据权利要求1所述的智能马桶手势控制方法，其特征在于，所述步骤一具体包括以下步骤：
(1)将光发射器和光学成像镜头安装于所述预定位置，面向马桶正前方且保证不会被马桶自身阻挡；
(2)通过调制器向光发射器产生调制信号，由光发射器向外发射经调制的检测光束；
(3)光发射器发射的检测光束遇到使用者的手势时，经使用者的手势反射向光学成像镜头；
(4)位于光学成像镜头后侧的感光探测器点阵通过光学成像镜头接收反射光束，并通过反射光束和发射光束之间的相位差和周期，基于公式计算得到反射光束的使用者反光部位与接收该反射光束的感光探测器点阵中对应感光探测像素点之间的实际距离，该距离作为所述使用者的手势与预定位置的实际距离。


3.根据权利要求2所述的智能马桶手势控制系统，其特征在于，所述步骤二具体包括以下步骤：
(1)将所述预定参考面选择为感光探测器点阵所在平面，并在所述预定参考面上建立平面坐标系，其中坐标原点为穿过光学成像镜头光学中心的法线与预定参考面的交点，坐标原点与光学中心之间的距离记为O`F；
(2)将反射光束的使用者反光部位与接收该反射光束的感光探测器点阵中对应感光探测像素点之间的实际距离通过如下公式转化为该使用者反光部位与所述预定参考面之间的水平距离：



其中，QQ`为反射光束的使用者反光部位与接收该反射光束的感光探测器点阵中对应感光探测像素点之间的实际距离，(x`，y`)为该对应感光探测像素点在预定参考面的平面坐标系中的位置坐标。


4.根据权利要求3所述的智能马桶手势控制系统，其特征在于，所述步骤五具体包括：
(1)在人体使用各种静态手势对马桶进行控制时，提前标定使用者的静态手势所包含的各个特征点相对于所述预定参考面的水平距离所形成的水平映射轮廓作为标准静态手势特征数据；
(2)将在所述预设时间段内得到的所述实际静态手势特征数据与所述标准静态手势特征数据进行比对，判定两者之间是否满足预设匹配条件。


5.根据权利要求4所述的智能马桶手势控制方法，其特征在于，所述步骤六具体包括：
(1)在人体使用各种动态手势对马桶进行控制时，提前标定使用者的动态手势所包含的各个静态手势的各个特征点相对于所述预定参考面的水平距离所形成的各个水平映射轮廓作为标准动态手势特征数据；
(2)将在所述预设时间段内得到的多组所述实际静态手势特征数据组成的所述实际动态手势特征数据与所述标准动态手势特征数据进行比对，判定两者之间是否满足预设匹配条件。


6.根据权利要求5所述的智能马桶手势控制方法，其特征在于，所述步骤七具体包括以下步骤：
(1)预先设定与所述标准静态手势特征数据和所述标准动态手势特征数据对应的指令映射表；其中，各所述标准静态手势特征数据所包含的各标准静态手势分别对应所述指令映射表中的一个静态手势驱动控制指令，各所述标准动态手势特征数据所包含的各标准动态手势分别对应所述指令映射表中的一个动态手势驱动控制指令；
(2)若预设时间段内，所述实际静态手势特征数据与某一标准静态手势特征数据满足预设匹配条件，则根据所述指令映射表中的静态手势驱动控制指令生成静态手势驱动控制信号，以控制马桶实施相应的马桶控制动作；
(3)若预设时间段内，所述实际动态手势特征数据与某一标准动态手势特征数据满足预设匹配条件，则根据所述指令映射表中的动态手势驱动控制指令生成动态手势驱动控制信号，以控制马桶实施相应的马桶控制动作。


7.根据权利要求1-6任一项所述的智能马桶手势控制方法，其特征在于，所述马桶控制动作至少包括马桶座圈落下及收起、马桶上盖落下及收起、马桶冲大水、马桶冲小水、马桶座圈加热、马桶自动清洗及马桶自动消毒。


8.一种智能马桶手势控制方法，其特征在于，所述智能马桶手势控制方法基于智能马桶手势控制系统进行，所述智能马桶手势控制系统包括依次连接的距离检测计算单元、特征识别处理单元和马桶驱动控制单元；所述智能马桶手势控制方法具体包括以下步骤：
步骤一、通过所述距离检测计算单元实时获取预设时间段内使用者的手势与预定位置的实际距离矩阵，并将其传输给所述特征识别处理单元；其中，在预设时间段内，各时间点分别对应一个实际距离矩阵，在所述预设时间段内，具有多组实际距离矩阵；
步骤二、通过所述特征识别处理单元将步骤一中的多组实际距离矩阵均转化为使用者的手势相对于预定参考面的水平距离矩阵；
步骤三、通过所述特征识别处理单元根据步骤二得到的多组水平距离矩阵判定使用者的手势是否处于预设的马桶智能控制触发区域内，若是则执行步骤四，若不是则执行步骤一；
步骤四、通过所述特征识别处理单元提取多组所述水平距离矩阵中对应于人体手势曲线的实际静态手势特征数据，并判断在所述预设时间段内，各所述实际静态手势特征数据是否发生变化，若是，则转步骤五；若不是，则转步骤六；
步骤五、通过所述特征识别处理单元将步骤四中的所述实际静态手势特征数据与提前标定的标准静态手势特征数据进行比对分析，所述标准静态手势特征数据包括多种使用者对马桶进行控制的静态手势特征数据；
步骤六、通过所述特征识别处理单元将步骤四中在所述预设时间段内得到的多组所述实际静态手势特征数据组成一个实际动态手势特征数据，并将所述实际动态手势特征数据与提前标定的标准动态手势特征数据进行比对分析，所述标准动态手势特征数据包括多种使用者对马桶进行控制的动态手势特征数据；
步骤七、通过所述特征识别处理单元基于比对分析结果对马桶进行相应控制：
(1)若预设时间段内，所述实际静态手势特征数据与某一标准静态手势特征数据满足预设匹配条件，则通过所述特征识别处理单元对应生成静态手势驱动控制信号，并发送至所述马桶驱动控制单元，以使所述马桶驱动控制单元控制马桶根据所述静态手势驱动控制信号实施相应的马桶控制动作；
(2)若预设时间段内，所述实际动态手势特征数据与某一标准动态手势特征数据满足预设匹配条件，则通过所述特征识别处理单...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡波清，
申请(专利权)人：广东蓝水花智能电子有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44