基于树莓派手势识别的智能家居控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于树莓派手势识别的智能家居控制系统，包括：图像采集模块、数据中转模块、数据传输模块、数据处理模块、设备控制模块以及功能选择模块；其中，数据中转模块、数据传输模块、所述数据处理模块和功能选择模块集成于树莓派上；图像采集模块与数据中转模块相连，数据中转模块通过数据传输模块分别与数据处理模块和设备控制模块相连；功能选择模块分别与图像采集模块、数据处理模块以及设备控制模块相连。本实用新型专利技术提供的基于树莓派手势识别的智能家居控制系统，增强了人机的交互性，用户体验更好。

【技术实现步骤摘要】
基于树莓派手势识别的智能家居控制系统
本技术涉及智能家居
，更具体的说是涉及一种基于树莓派手势识别的智能家居控制系统。
技术介绍
智能家居(smarthome)，是以住宅为安装基础结合无线网络通讯技术、微机控制技术和总线技术等将住宅内部的家电系统、娱乐设施、安防设施以及安防系统等有效的连接在同一个网络内部进行智能化、网络化的控制与管理，从而形成以网络信息服务、住宅安全和家居系统智能控制于一体的智能家居系统。智能家居具有安全、高效、舒适、易管理等特征，使得家居生活有的质的飞跃，实现了科技与生活的有效融合。目前，虽然市场上已经出现了多款智能家居设备，但是这些产品的用户体验是不令人满意的，如智能灯泡、智能空调、智能门锁等，需要手机APP才能实现控制。而真正的智能设备是可以给用户带来优异的交互体验，以人所使用的场景来决定智能设备的设计，而不是让智能设备的功能来决定产品的设计。因此，人与家居系统的交互是智能家居的核心，也是影响其以后发展的关键，目前智能家居交互性的不足而导致较差的用户体验是因为用户不能有效的通过自然的方式与机器进行交互。因此，如何提高人机的交互性是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本技术提供了一种基于树莓派手势识别的智能家居控制系统，增强了人机的交互性，用户体验更好。为了实现上述目的，本技术采用如下技术方案：一种基于树莓派手势识别的智能家居控制系统，包括：图像采集模块、数据中转模块、数据传输模块、数据处理模块、设备控制模块以及功能选择模块；其中，所述数据中转模块、所述数据传输模块、所述数据处理模块和所述功能选择模块集成于所述树莓派上；所述图像采集模块与所述数据中转模块相连，所述数据中转模块通过所述数据传输模块分别与所述数据处理模块和所述设备控制模块相连；所述图像采集模块采集用户手势图像，并保存到所述数据中转模块中；所述数据中转模块将手势图像通过所述数据传输模块上传到所述数据处理模块；所述数据处理模块对手势图像进行处理，识别用户的手势，并将手势识别结果对应的指令通过所述数据传输模块发送至所述数据中转模块；所述数据中转模块将指令通过所述数据传输模块发送至所述设备控制模块；所述设备控制模块基于指令控制家居设备；所述功能选择模块分别与所述图像采集模块、所述数据处理模块以及设备控制模块相连，用于自定义手势功能与识别功能的切换，以及设置手势与家居设备的对应关系。优选的，所述图像采集模块包括：红外补光技术辅助的摄像设备或具有夜视功能的摄像设备。优选的，所述数据传输模块通过蓝牙广播方式与所述设备控制模块相连。优选的，所述功能选择模块包括：触摸屏或外置按键。优选的，所述设备控制模块包括：32位单片机。优选的，所述数据中转模块包括：内嵌于树莓派上的数据存储单元。经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本技术公开提供了一种基于树莓派手势识别的智能家居控制系统，智能识别用户的手势，根据手势识别结果来控制家居设备的运行，有效提高了系统的可操作性，增强了人机的交互性，用户体验更佳。此外，用户还可以通过功能选择模块实现手势的自定义，利用自己喜爱的手势来控制家居设备，大大提高了人机的交互性，进一步改善了用户体验。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本技术提供的基于树莓派手势识别的智能家居控制系统的示意图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。参见附图1，本技术实施例公开了一种基于树莓派手势识别的智能家居控制系统，包括：图像采集模块、数据中转模块、数据传输模块、数据处理模块、设备控制模块以及功能选择模块；其中，数据中转模块、数据传输模块、数据处理模块和功能选择模块均集成于树莓派上；图像采集模块与数据中转模块相连，数据中转模块通过数据传输模块分别与数据处理模块和设备控制模块相连；图像采集模块采集用户手势图像，并保存到数据中转模块中；数据中转模块将手势图像通过数据传输模块上传到数据处理模块；数据处理模块对手势图像进行处理，识别用户的手势，并将手势识别结果对应的指令通过数据传输模块发送至数据中转模块；数据中转模块将指令通过数据传输模块发送至设备控制模块；设备控制模块基于指令控制家居设备；功能选择模块分别与图像采集模块、数据处理模块以及设备控制模块相连，用于自定义手势功能与识别功能的切换，以及设置手势与家居设备的对应关系。图像采集模块将收集的手势图像信息保存在数据中转模块中，数据传输模块将数据中转模块的手势图像数据上传至数据处理模块，数据处理模块处理手势图像的特征信息完成训练或识别，将识别结果对应的指令反馈给数据中转模块，数据中转模块通过数据传输模块将指令发送给位于各个家居设备上的设备控制模块，设备控制模块通过控制电源或电机来控制相应家居设备。功能选择模块可以进行自定义手势训练与识别手势的功能切换。数据处理模块用于训练与处理手势图像数据，数据传输模块通过蓝牙与设备控制模块实现通信传输，设备控制模块嵌于家居设备内。图像采集模块实现用户手势图像的采集，将手势图像信息保存在树莓派中，具体的，可以采用红外补光技术辅助摄像设备或直接选用具有夜视功能的摄像设备进行图像采集，其性能能够满足图像采集模块的需要，有效避免了在夜晚或者光线较暗时手势识别设备不可用(准确度低)的缺点。图像采集模块以帧为单位采集手势图像，根据功能模式的不同，可以分为待机模式、训练拍摄模式和识别拍摄模式。待机模式下可以持续监测视频但不保存，训练拍摄模式下较长时间连续拍摄图片并保存，识别拍摄模式下较短时间拍摄图像并保存。在具体实现时，图像采集模块可以嵌入树莓派红外感光可调焦夜视摄像头中。数据中转模块嵌入树莓派3b+中，包括了搭载下载在树莓派上的数据传输脚本，图片收集脚本、防误识别脚本、保存的图像文件以及相应家居控制指令脚本。数据中转模块内置于树莓派中，接收图像采集模块的手势图像，并通过数据传输模块将手势图像上传到数据处理模块，并可接收数据处理模块的识别反馈以及发送对设备控制模块的控制指令。设备控制模块嵌入到家居设备中，基于蓝牙模块发送的指令进行家居设备的控制。数据传输模块接收处理结果，并通过蓝牙广播一对多向设备控制模块发送指令。数据处理模块实现手势模型的训练以及识别，其包本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于树莓派手势识别的智能家居控制系统，其特征在于，包括：图像采集模块、数据中转模块、数据传输模块、数据处理模块、设备控制模块以及功能选择模块；其中，所述数据中转模块、所述数据传输模块、所述数据处理模块和所述功能选择模块集成于所述树莓派上；/n所述图像采集模块与所述数据中转模块相连，所述数据中转模块通过所述数据传输模块分别与所述数据处理模块和所述设备控制模块相连；/n所述图像采集模块采集用户手势图像，并保存到所述数据中转模块中；/n所述数据中转模块将手势图像通过所述数据传输模块上传到所述数据处理模块；/n所述数据处理模块对手势图像进行处理，识别用户的手势，并将手势识别结果对应的指令通过所述数据传输模块发送至所述数据中转模块；/n所述数据中转模块将指令通过所述数据传输模块发送至所述设备控制模块；/n所述设备控制模块基于指令控制家居设备；/n所述功能选择模块分别与所述图像采集模块、所述数据处理模块以及设备控制模块相连，用于自定义手势功能与识别功能的切换，以及设置手势与家居设备的对应关系。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于树莓派手势识别的智能家居控制系统，其特征在于，包括：图像采集模块、数据中转模块、数据传输模块、数据处理模块、设备控制模块以及功能选择模块；其中，所述数据中转模块、所述数据传输模块、所述数据处理模块和所述功能选择模块集成于所述树莓派上；
所述图像采集模块与所述数据中转模块相连，所述数据中转模块通过所述数据传输模块分别与所述数据处理模块和所述设备控制模块相连；
所述图像采集模块采集用户手势图像，并保存到所述数据中转模块中；
所述数据中转模块将手势图像通过所述数据传输模块上传到所述数据处理模块；
所述数据处理模块对手势图像进行处理，识别用户的手势，并将手势识别结果对应的指令通过所述数据传输模块发送至所述数据中转模块；
所述数据中转模块将指令通过所述数据传输模块发送至所述设备控制模块；
所述设备控制模块基于指令控制家居设备；
所述功能选择模块分别与所述图像采集模块、所述数据处理模块以及设备控...

【专利技术属性】
技术研发人员：李爱凤，朱铭涵，梁之琪，高泽欣，
申请(专利权)人：山东农业大学，
类型：新型
国别省市：山东;37