一种传感器的手势识别设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种传感器的手势识别设备，属于智能化检测及识别技术，所述第一传感器阵列，用于采集手指形变信息；所述第二传感器，用于采集手指形变的动态信息；所述处理单元，一方面用于将传感器上报的数据处理后识别动作变化，将一部分数据保存至存储单元，处理单元根据不同的信息采集区分不同的动作，最后将预设的动作指令执行设备的应用；所述存储单元，存储设备运行过程中需要存储的模型参数数据及建立的动作标识库；所述供电单元，负责整个设备的供电。本实用新型专利技术的设备能够应用在可穿戴领域，对于传感器的应用通过蓝牙，wifi等技术传送数据，本实用新型专利技术不但有很强的电池续航能力而且又能保证穿戴设备记录数据的准确性。确性。确性。

【技术实现步骤摘要】
一种传感器的手势识别设备


[0001]本技术属于智能化检测及识别技术，尤其涉及一种传感器的手势识别设备。

技术介绍

[0002]近年来，手势识别逐渐成为了研究的热点，并且取得了不错的研究成果。手势识别的应用大部分应用于智能家居的控制、感知方面的应用，教育学习、非能力限制的人员的表达等。
[0003]目前市场手势识别方案主要采用惯性识别，传统光学等方式测量手势。惯性识别手段往往存在以下不足，其一，惯性漂移问题以及需要远离磁场干扰；其二，惯性识别手段需要依赖初始参考状态做动态判别。关于传统光学手段则需要分离式较大设备进行测量，不便于携带，此外，采用传统光学手段测量手势还存在当扫描位置被遮挡时将会导致无法测量的缺点。

技术实现思路

[0004]基于上述问题的不足，本技术提供了便携式，不惧遮挡，不受磁场干扰，无惯性漂移的一种传感器的手势识别设备。
[0005]本技术设备的技术方案为：一种传感器的手势识别设备，包括传感器、处理单元、存储单元、供电单元；所述处理单元分别和传感器、存储单元、供电单元相连接；所述传感器包括第一传感器阵列，第二传感器；所述第一传感器阵列，置于手指关节处，采集手指形变信息，然后将其传送至处理单元；所述第二传感器，用于采集手指形变的动态信息，包括速度信息、或者加速度信息、或者角速度信息，以及与外界自然参考的方向、或者角度信息；所述处理单元，一方面用于将手指形变动作变化信息匹配动作标识库，如果与动作标识库中预设动作指令匹配，则执行对应预设操作，处理单元根据不同的信息采集区分不同的动作，最后将预设的动作指令执行设备的应用；另一方面，处理单元还用于将一部分数据保存至存储单元；所述存储单元，存储设备运行过程中需要存储的模型参数数据及建立的动作标识库；所述供电单元，负责整个设备的供电。
[0006]进一步，还包括无线单元，所述处理单元还用于将需要远程传输的数据通过无线单元发出，所述无线单元按照处理单元指示与其他联网设备通信，将信号包括动作识别结果发送至其他联网设备。
[0007]进一步，该设备采用相对固定的方式放置于手指关节的投影区，所述相对固定的方式采用包裹手套的形式固定，或者通过指环的方式固定。
[0008]进一步，所述第一传感器阵列为电容式传感器，或者电感式传感器，或者超声波传感器，或者红外线传感器，或者激光传感器，或者电桥式传感器，或者压电式传感器，或者霍尔传感器。
[0009]进一步，当采用电容式传感器，或者电感式传感器，或者电桥式传感器，或者压电式传感器，或者霍尔传感器时，利用形变发生时手指关节/指肚与传感器之间受力挤压导致
传感器感受应力变化来测量形变；
[0010]当采用超声波传感器，或者红外线传感器，或者激光传感器来测量发生形变时，由于手指关节/指肚与传感器之间受力导致关节/指肚与传感器距离发生变化来测量形变。
[0011]进一步，所述第二传感器为陀螺仪，或者加速度传感器，或者地磁传感器，或者气压传感器。
[0012]进一步，所述第一传感器阵列采集手指形变信息包括采集手指关节变化导致的手指弯曲信息，或者手指与手掌连接关节变化导致的手指间并拢张开信息，或者在指根部位布置传感器，捕捉手指间并拢张开信息。
[0013]相比目前其他方案，本技术具有以下技术效果：
[0014]本技术的手势识别主要由手指关节和腕关节的形变呈现，可以通过捕捉以上位置的变化来跟踪手势。关于本技术由于采用非接触式，降低了类似体内植入或者表面贴合给用户带来的不适问题；在测量过程中具有便携式，不惧遮挡，不受磁场干扰，无惯性漂移的特点。本技术的设备能够应用在可穿戴领域，对于传感器的应用通过蓝牙，wifi等技术传送数据，本技术不但有很强的电池续航能力而且又能保证穿戴设备记录数据的准确性。
附图说明
[0015]图1为物体表面发生形变时会由平整转为弯曲状态图；
[0016]图2为手指伸直关节上的带弹性填充的传感器示意图；
[0017]图3为手指弯曲关节上的带弹性填充的传感器示意图；
[0018]图4受力挤压导致传感器感受应力变化来测量形变的示意图，(a)为传感器受力前示意图，(b)为传感器受力后示意图，(c)为传感器受力前安装示意图,(d)传感器受力后手指弯曲挤压示意图；
[0019]图5当手指伸直时食指上安装传感器阵列示意图；
[0020]图6当手指弯曲时食指上传感器阵列示意图；
[0021]图7传感器在识别到关节由0度到90度之间的弯曲范围图；
[0022]图8指缝张开/合拢识别食指安装传感器阵列示意图；
[0023]图9为图8的顶部视图。
[0024]图10为手套整体示意图。
具体实施方式
[0025]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。
[0026]如图1所示，当物体表面发生形变时，会由平整转为弯曲状态；据此，我们可以在可以发生形变位置投影区域布置传感器，以捕捉形变。
[0027]在形变和传感器之间产生的形变，可以转用距离面描述，根据此特性，我们可以采用测距方式来捕捉形变。
[0028]比如利用之间形成的电容变化来跟踪形变产生的距离变化。
[0029]比如利用之间互感的变化来跟踪形变产生的距离变化。
[0030]比如利用电桥的变化来跟踪形变产生的距离变化。
[0031]同时亦可以采用收发的方式来测距进一步捕捉形变。
[0032]比如利用光即电磁波，包括各种频率的可见光不可见光的飞行时间变化来跟踪距离。
[0033]比如利用超声波的收发来测量距离。
[0034]值得说明，由于有些频率的电磁波和超声波对于某些介质具有穿透性，对于某些介质具有反射性，所以对于某谢非单一内部结构(比如人体)，调节电磁波或者超声波频率，利用他们的穿透和发射特性，因为穿透性的存在，被穿透的介质对他们来说可以类比成可见光对空气的穿透，进一步可以理解为内部反射介质才是表面，被穿透的介质影响可以通过衰减补偿的数学办法等效掉。如此，我们可以选定特定频率的电磁波和超声波，把内部结构的形变映射为表面形变。
[0035]同时，我们可以采用电磁波或者超声波成像的方式来描述形变，目前技术已经非常成熟。形变成像方式对于电磁波或者超声波来说同时适用于表面和内部。
[0036]如图2所示的手指关节上放置传感器的方式，传感器和关节之间设置弹性填充，当发生手指弯曲形变时，弹性填充会受到挤压，如图3所示。
[0037]为此，本技术采用如下装置进行手势的识别：
[0038]一种传感器的手势识别设备，包括传感器、处理单元、存储单元、供电单元；所述处理单元分别和传感器、存储单元、供电单元相连接；所述传感器包括第一传感器阵列，第二传感器；所述第一传感器阵列，置于手指关节处，采集手指形变信息，然后将其传送至处理单元；所述第二传感本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种传感器的手势识别设备，其特征在于，包括传感器、处理单元、存储单元、供电单元；所述处理单元分别和传感器、存储单元、供电单元相连接；所述传感器包括第一传感器阵列，第二传感器；所述第一传感器阵列，置于手指关节处，采集手指形变信息，然后将其传送至处理单元；所述第二传感器，用于采集手指形变的动态信息，包括速度信息、或者加速度信息、或者角速度信息，以及与外界自然参考的方向、或者角度信息；所述供电单元，负责整个设备的供电。2.根据权利要求1所述的一种传感器的手势识别设备，其特征在于，还包括无线单元，所述处理单元还用于将需要远程传输的数据通过无线单元发出，所述无线单元按照处理单元指示与其他联网设备通信，将信号包括动作识别结果发送至其他联网设备。3.根据权利要求1所述的一种传感器的手势识别设备，其特征在于，该设备采用相对固定的方式放置于手指关节的投影区，所述相对固定的方式采用包裹手套的形式固定，或者通过指环的方式固定。4.根据权利要求1或2所述的一种传感器的手势识别设备，其特征在于，所述第一传感器阵列为电容式...

【专利技术属性】
技术研发人员：李建军，
申请(专利权)人：北京智宸天驰科技有限公司，
类型：新型
国别省市：