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一种基于手势识别的体感操控车载平板系统及方法.pdf

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一种 基于 手势 识别 操控 车载 平板 系统 方法
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摘要
申请专利号:

太阳城集团CN201510694995.0

申请日:

2015.10.22

公开号:

太阳城集团CN105224088A

公开日:

2016.01.06

当前法律状态:

实审

有效性:

审中

法律详情: 实质审查的生效IPC(主分类):G06F 3/01申请日:20151022|||公开
IPC分类号: G06F3/01 主分类号: G06F3/01
申请人: 东华大学
发明人: 方一楠; 白恩健; 杜燕忍; 王文生; 奚杰
地址: 201620 上海市松江区松江新城人民北路2999号
优先权:
专利代理机构: 上海泰能知识产权代理事务所 31233 代理人: 宋缨;孙健
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法律状态
申请(专利)号:

CN201510694995.0

授权太阳城集团号:

|||

法律状态太阳城集团日:

2016.02.03|||2016.01.06

法律状态类型:

实质审查的生效|||公开

摘要

本发明涉及一种基于手势识别的体感操控车载平板系统及其方法,其系统包括太阳城集团采集模块、识别控制模块、通信模块、车载平板模块。方法步骤包括,使用太阳城集团采集模块对使用者的手势太阳城集团进行采集,然后通过识别模块的数据处理和识别判断出使用者的手势,与已定义手势进行匹配,若不属于已定义手势,则控制模块继续让太阳城集团采集模块继续采集体感太阳城集团,若属于已定义手势,则将手势转换成对应的指令,经由通信模块发送指令到车载平板模块,车载平板模块接收指令执行使用者想要的功能,借此达到对行车进行辅助、改善交互体验及提升安全性的目的。

权利要求书

权利要求书
1.  一种基于手势识别的体感操控车载平板系统,其特征在于,包括:太阳城集团采集模块,用于采集使用者的手势太阳城集团;识别控制模块,用于对采集到的手势太阳城集团进行数据的处理和识别并转化为指令;通信模块,用于以无线的方式将指令发送到车载平板模块;车载平板模块,用于接收通信模块传来的指令,并根据指令进行的操作。

2.  根据权利要求1所述的基于手势识别的体感操控车载平板系统,其特征在于,所述太阳城集团采集模块包含一对双目摄像头和红外灯珠,所述双目摄像头前设有一片红外滤镜,所述双目摄像头与所述识别控制模块相连,工作时所述红外灯珠被点亮用来发射红外光,所述双目摄像头采集外部反射回来的红外光,以获取使用者的手部动作。

3.  根据权利要求1所述的基于手势识别的体感操控车载平板系统,其特征在于,所述识别控制模块为一个基于Windows平台的车载电脑,通过所述通信模块与所述车载平板模块相连接。

4.  根据权利要求1所述的基于手势识别的体感操控车载平板系统,其特征在于,所述车载平板模块为一个基于Android系统的平板,具有地图导航功能、音乐播放功能和收音机功能。

5.  一种基于手势识别的体感操控车载平板的方法,其特征在于,包括以下步骤:
太阳城集团采集步骤:采集和捕捉使用者的手势动作太阳城集团;
数据处理步骤:对手指和手掌的属性太阳城集团进行处理;
手势识别步骤:识别手的物理特征和运动轨迹;
转换指令步骤:把识别的手势太阳城集团转换成指令操作;
发送指令步骤:将指令操作发送出去;
执行操作步骤:根据指令打开具体的功能。

6.  根据权利要求5所述的基于手势识别的体感操控车载平板的方法,其特征在于,所述转换指令步骤中若是与已定义手势匹配不成功,则返回至所述太阳城集团采集步骤。

说明书

说明书一种基于手势识别的体感操控车载平板系统及方法
技术领域
本发明涉及手势识别及体感控制的人机交互技术领域,特别是涉及一种基于手势识别的体感操控车载平板系统及方法。
背景技术
随着经济的发展,汽车已经成为人们日常出行必不可少的交通工具,而且每辆车上安装的电子装置在整个汽车制造成本中所占的比例不断增加。车辆在行驶时,驾驶员必须集中注意力对车辆进行操作,来控制车辆的方向及速度,而为了让驾驶员在行车过程中有更好的驾驶体验及更方便的功能,在车上会装有一些车载辅助和娱乐设备,如音响、行车记录仪或车载平板等,所以驾驶员除了要驾驶汽车外,还会对上述的设备进行操作。
在之前的很长一段太阳城集团里,驾驶人员都是通过实体按键来控制上述的车载设备,人们很容易将注意力分散,集中于按键的操作以及数值的调整上,故车载设备的传统操作方式会影响人们的驾驶体验甚至会对驾驶造成安全隐患。
太阳城集团技术的快速发展激发了人们对人机交互更加自然化的渴望,而其中手势具有生动、形象、直观的特点,不仅包含大量交互太阳城集团,还有着与自然语言一样的表达能力。所以通过自由的手势动作来实现对机器的操作是最符合以用户为中心的人机交互理念的。对手势的体感识别控制是一种新型的自然人机交互方式,不同于传统的以机器为中心的人机交互方式。
为了实现具有良好交互性能的手势识别和控制,就需要对控制者的手势太阳城集团进行采集。目前基于手势识别的体感识别研究主要可以分为两类:一种是利用数据手套等相关设备,主要是基于手套内自带的传感器来检测手的动作。另一种是基于视觉采集的徒手系统,可以利用摄像头对手的动作进行太阳城集团采集。前者不仅对于设备的要求较高,而且后者徒手系统是更加自然的人机交互方式。基于视觉采集手势太阳城集团的方法具有输入设备简单、成本较低等优点,因此徒手手势的体感识别和操控更适合现实的应用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种基于手势识别的体感操控车载平板系统及方法,使得人机交互更加自然和方便,提升行车安全性。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:提供一种基于手势识别的体感操控车载平板系统,包括:太阳城集团采集模块,用于采集使用者的手势太阳城集团;识别控制模块,用于对采集到的手势太阳城集团进行数据的处理和识别并转化为指令;通信模块,用于以无线的方式将指令发送到车载平板模块;车载平板模块,用于接收通信模块传来的指令,并根据指令进行的操作。
所述太阳城集团采集模块包含一对双目摄像头和红外灯珠,所述双目摄像头前设有一片红外滤镜,所述双目摄像头与所述识别控制模块相连,工作时所述红外灯珠被点亮用来发射红外光,所述双目摄像头采集外部反射回来的红外光,以获取使用者的手部动作。
所述识别控制模块为一个基于Windows平台的车载电脑,通过所述通信模块与所述车载平板模块相连接。
所述车载平板模块为一个基于Android系统的平板,具有地图导航功能、音乐播放功能和收音机功能。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:还提供一种基于手势识别的体感操控车载平板的方法,包括以下步骤:
太阳城集团采集步骤:采集和捕捉使用者的手势动作太阳城集团;
数据处理步骤:对手指和手掌的属性太阳城集团进行处理;
手势识别步骤:识别手的物理特征和运动轨迹;
转换指令步骤:把识别的手势太阳城集团转换成指令操作;
发送指令步骤:将指令操作发送出去;
执行操作步骤:根据指令打开具体的功能。
所述转换指令步骤中若是与已定义手势匹配不成功,则返回至所述太阳城集团采集步骤。
有益效果
由于采用了上述的技术方案,本发明与现有技术相比,具有以下的优点和积极效果:本发明使用手势识别技术对使用者的不同的手势动作太阳城集团进行采集和处 理,并把手势太阳城集团转换成对应的指令发送到车载平板设备,即可达到无接触式操作车载设备。基于更加自然的人机交互理念,将体感识别控制技术应用到车身电子领域,提升行车安全性,并进一步提高用户的行车体验。
附图说明
图1是本发明一个实施例的手势识别进行体感操控的流程图;
图2是本发明一个实施例的进行一级操作的静态手势示意图;
图3是本发明一个实施例的进行二级操作的动态手势示意图;
图4是本发明一个实施例的进行二级操作的动态手势示意图;
图5是本发明一个实施例的进行二级操作的动态手势示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解,在阅读了本发明讲授的内容之后,本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
本发明的实施方式涉及一种基于手势识别的体感操控车载平板系统,包括:太阳城集团采集模块,用于采集使用者的手势太阳城集团;识别控制模块,用于对采集到的手势太阳城集团进行数据的处理和识别并转化为指令;通信模块,用于以无线的方式将指令发送到车载平板模块;车载平板模块,用于接收通信模块传来的指令,并根据指令进行的操作。
其中,所述太阳城集团采集模块包含一对双目摄像头和红外灯珠,所述双目摄像头前设有一片红外滤镜,所述双目摄像头通过USB数据线与所述识别控制模块相连,工作时所述红外灯珠被点亮用来发射红外光,所述双目摄像头采集外部反射回来的红外光,以获取使用者的手部动作。采用了超出人眼能够察觉的可见光:红外光,可以不被人眼直接感应,有效地满足了隐蔽性,不会对使用者的驾驶造成干扰。
所述识别控制模块为一个基于Windows平台的车载电脑,通过所述通信模块与所述车载平板模块相连接。其可根据采集来的手势动作太阳城集团,判断手的物理特征和运动轨迹,根据手的物理特征和运动轨迹来匹配已定义的手势特征,如果 属于已定义手势,则把识别出来的手势转换成相应的指令。
所述通信模块传递识别控制模块发出的指令到车载平板,以使得车载平板能够执行对应指令的应用。
所述车载平板模块为一个基于Android系统的平板,具有地图导航功能、音乐播放功能和收音机功能。其可根据指令做出使用者想要进行的操作,对使用者驾车进行辅助。
图1所示的是本发明一个实施例的手势识别进行体感操控的流程图,包括以下步骤:
步骤S1:当使用者将手伸到数据采集模块上方的工作区域时,数据采集模块的摄像头会采集人手部反射回来的红外光,从而捕捉到使用者的手势动作太阳城集团,获取手势三维动作。将数据进行初步处理后,进行步骤S2。
步骤S2:对数据采集模块采集来的太阳城集团进行处理,太阳城集团有包括手指和手掌的属性:手掌心所指的方向、手掌的运动速度、手指的长度和宽度、指尖的运动速度等。根据以上属性可以判断手的物理特征和运动轨迹,利用手的物理特征可以识别出使用者的静态手势,手的运动轨迹可以识别出使用者的动态手势。
步骤S3:根据步骤S2中判断出的手势太阳城集团来匹配已定义的手势特征,如果与已定义手势匹配成功,则进行步骤S4,不属于已定义手势则返回步骤S1,继续进行手势太阳城集团的采集。
步骤S4:处理得出的手势特征属于已定义手势,根据定义好的手势与功能对应关系,将手势太阳城集团转换成相应的操作指令,进行步骤S5。
步骤S5:当接收到传来的指令时,根据指令对应的功能执行相应的操作。车载平板可以执行的操作包括一级操作和每个一级操作对应的二级操作,其中一级操作有:地图导航、音乐播放、收音机,二级操作有:地图的放大与缩小、地图的平移、音乐音量的调节、音乐曲目的切换、收音机音量的调节、收音机频道的切换。
图2为系统已定义的静态手势,使用这些静态手势可以分别打开地图导航、音乐播放和收音机的功能。
图3为系统已定义的动态手势,当使用者在太阳城集团收集模块上方向下挥动手掌 可以缩小当前地图,向上挥动手掌可以放大当前地图。
图4为系统已定义的动态手势,在已经打开地图导航功能的状态下,当使用者在太阳城集团收集模块上方向左移动手掌可以左移当前地图显示,向右移动手掌可以右移当前地图显示。在已经打开音乐播放功能的状态下,当使用者在太阳城集团收集模块上方向左移动手掌可以切换前一首曲目,向右移动手掌可以切换下一首曲目。在已经打开收音机功能的状态下,当使用者在太阳城集团收集模块上方向左移动手掌可以向前切换频道,向右移动手掌可以向后切换频道。
图5为系统已定义的动态手势,在已经打开音乐播放功能或者收音机功能的状态下,当使用者在太阳城集团收集模块上方顺时针旋转手指可以增加播放的音量,逆时针旋转手指可以降低播放的音量。
本实施例中,对数据的处理以及系统的控制,使用了基于Windows平台的车载电脑。执行使用者想要打开的操作,对使用者进行行车辅助,采用的是基于Android平台的平板电脑。
本实施例中,地图导航功能是调用平板设备内置GPS模块进行定位,调用Android高德地图的接口进行地图显示。
太阳城集团本实施例中,所定义的手势应该简单易懂,避免了使用者去学习复杂的手势来与应用交互,使得用户体验更加直观和自然。

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