本發(fā)明屬于智能家居技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于手勢識別的智能操控系統(tǒng)及操控方法。

背景技術(shù)：

智能家居是在互聯(lián)網(wǎng)的影響下物聯(lián)化的體現(xiàn)。智能家居通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將各種家用電器連接在一起，提供家電控制、照明控制、電話遠(yuǎn)程控制、室內(nèi)外遙控、防盜報警、環(huán)境監(jiān)測、暖通控制、紅外轉(zhuǎn)發(fā)以及可編程定時控制等多種功能和手段。與普通家居相比，智能家居不僅具有傳統(tǒng)的居住功能，兼?zhèn)浣ㄖ?、網(wǎng)絡(luò)通信、信息家電、設(shè)備自動化，集系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)、服務(wù)、管理為一體的高效、舒適、安全、便利、環(huán)保的居住環(huán)境，提供全方位的信息交互功能，幫助家庭與外部保持暢通的信息交流，優(yōu)化人們的生活方式，幫助人們有效安排時間，增強(qiáng)家居生活的安全性，甚至為各種能源費用節(jié)約資金。

人與計算機(jī)的交互活動越來越成為人們?nèi)粘Ｉ钪械囊粋€重要組成部分。特別是最近幾年，隨著計算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，研究符合人際交流習(xí)慣的新穎人機(jī)交互技術(shù)變得異?；钴S，也取得了可喜的進(jìn)步，這些研究包括人臉識別、面部識別、唇讀、頭部運動跟蹤、凝視跟蹤、手勢識別以及體式識別等?？偟膩碚f，人機(jī)交互技術(shù)已經(jīng)從以計算機(jī)為中心逐漸轉(zhuǎn)移到以人為中心，是多媒體、多種模式的交互技術(shù)。

通過手勢與機(jī)器溝通是最直觀的人機(jī)交互方式之一，實時手勢監(jiān)測是最近科學(xué)界的一個熱點。手勢是一種自然、直觀、易于學(xué)習(xí)的人機(jī)交互手段。以人手直接作為計算機(jī)輸入設(shè)備，人機(jī)間的通訊將不再需要中間的媒體，用戶可以簡單地定義一種適當(dāng)?shù)氖謩輥韺χ車臋C(jī)器進(jìn)行控制。隨著智能家居的普及，單一的識別控制模式已經(jīng)不能滿足人們的需求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本發(fā)明提供了一種基于手勢識別的智能操控系統(tǒng)及操控方法。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：一種基于手勢識別的智能操控系統(tǒng)包括一控制端和至少一接收端，所述接收端嵌入被操控的家用電器中；

所述控制端包括供電模塊、第一主控模塊、手勢輸入模塊、手勢識別模塊、存儲模塊和第一無線收發(fā)模塊；所述供電模塊為第一主控模塊提供工作電壓，所述手勢輸入模塊與手勢識別模塊連接，所述手勢識別模塊、存儲模塊和第一無線收發(fā)模塊均與所述第一主控模塊連接；

所述接收端包括第二主控模塊、第二無線收發(fā)模塊和驅(qū)動模塊，所述第二無線收發(fā)模塊和驅(qū)動模塊均與第二主控模塊連接；

所述第一主控模塊通過所述第一無線收發(fā)模塊和第二無線收發(fā)模塊與所述第二主控模塊進(jìn)行無線通信，所述第二主控模塊通過所述驅(qū)動模塊控制所述家用電器。

進(jìn)一步地，所述存儲模塊中預(yù)存有手勢信息、手勢代碼、家用電器編碼和控制指令的對應(yīng)關(guān)系表。

更進(jìn)一步地，所述手勢代碼和家用電器編碼均采用數(shù)字、字母或者數(shù)字與字母的組合。

進(jìn)一步地，所述控制端還設(shè)置有觸摸開關(guān)，所述觸摸開關(guān)與第一主控模塊連接，操作者通過所述觸摸開關(guān)開啟或關(guān)閉所述控制端。

進(jìn)一步地，所述手勢輸入模塊采用觸摸屏、運動傳感器或手勢傳感器。

進(jìn)一步地，所述控制端還設(shè)置有配對按鍵和指示燈，所述配對按鍵和指示燈均與所述第一主控模塊連接；按下所述配對按鍵，所述第一主控模塊通過所述第一無線收發(fā)模塊向嵌入有接收端的家用電器發(fā)射配對請求信號；能夠與所述控制端進(jìn)行通信連接的嵌入有接收端的家用電器中的所述第二主控模塊通過所述第二無線收發(fā)模塊向所述控制端發(fā)送配對應(yīng)答信號和自身的家用電器編碼信號；

所述第一控制模塊對接收到的應(yīng)答信號和家用電器編碼信號進(jìn)行判斷，如果所述存儲模塊中已預(yù)存有所述家用電器的編碼，則所述第一控制模塊放棄存儲所述家用電器的編碼，并控制所述指示燈點亮；否則，所述第一主控模塊將接收到的家用電器編碼信號傳輸至所述存儲模塊進(jìn)行存儲，完成與嵌入有接收端的家用電器的配對。

進(jìn)一步地，所述第一無線收發(fā)模塊和第二無線收發(fā)模塊均采用紅外收發(fā)模塊或藍(lán)牙通信模塊。

一種基于手勢識別的智能操控方法，其特征在于，包括以下步驟：

獲取被控家用電器的編碼；

獲取某手勢的運動軌跡，并根據(jù)該運動軌跡生成操作手勢；

根據(jù)所述操作手勢所對應(yīng)的被控家用電器的編碼選擇所述被控家用電器的控制指令；

根據(jù)控制指令驅(qū)動被控家用電器。

進(jìn)一步地，所述獲取被控家用電器的編碼的方式為：存儲模塊中預(yù)存各家用電器的編碼，第一主控模塊通過讀取存儲模塊獲取被控家用電器的編碼。

進(jìn)一步地，所述獲取被控家用電器的編碼的方式為：控制端與嵌入有接收端的家用電器進(jìn)行通信連接，配對成功后，實時獲取被控家用電器的編碼。

由于采取以上技術(shù)方案，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：本發(fā)明以手勢作為操控家用電器的操控方式，在不觸摸家用電器的情況下對其進(jìn)行操控，操作方便、智能化程度高，不僅能夠方便用戶的生活還能夠豐富用戶的使用感受。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明一實施例中提供的一種基于手勢識別的智能操控系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明一實施例中提供的一種基于手勢識別的智能操控方法的流程圖；

圖3是本發(fā)明另一實施例中提供的一種基于手勢識別的智能操控方法的流程圖。

圖中：1-控制端；11-供電模塊；12-第一主控模塊；13-存儲模塊；14-手勢輸入模塊；15-手勢識別模塊；16-第一無線收發(fā)模塊；17-觸摸開關(guān)；18-配對按鍵；19-指示燈；2-接收端；21-第二無線收發(fā)模塊；22-第二主控模塊；23-驅(qū)動模塊。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的描述。顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所得到的所有其它實施方式，都屬于本發(fā)明所保護(hù)的范圍。

如圖1所示，本發(fā)明提供了一種基于手勢識別的智能操控系統(tǒng)，其包括一控制端1和至少一接收端2。其中，接收端2嵌入被操控的家用電器中。控制端1可以嵌入在手機(jī)、手環(huán)或手表等設(shè)備中。

控制端1包括供電模塊11、第一主控模塊12、存儲模塊13、手勢輸入模塊14、手勢識別模塊15和第一無線收發(fā)模塊16。供電模塊11為第一主控模塊12提供工作電壓，手勢輸入模塊14與手勢識別模塊15連接，手勢識別模塊15、存儲模塊13和第一無線收發(fā)模塊16均與第一主控模塊12連接。

接收端2包括第二無線收發(fā)模塊21、第二主控模塊22和驅(qū)動模塊23。第二無線收發(fā)模塊21和驅(qū)動模塊23均與第二主控模塊22連接。

第一主控模塊12通過第一無線收發(fā)模塊16和第二無線收發(fā)模塊21與第二主控模塊22進(jìn)行無線通信。第二主控模塊22通過驅(qū)動模塊23控制相應(yīng)的家用電器。

本發(fā)明基于手勢識別的智能操控系統(tǒng)的工作原理為：操作者利用手勢輸入模塊14輸入代表某手勢的運動軌跡。手勢識別模塊15對輸入的代表某手勢的運動軌跡進(jìn)行記錄，并生成該手勢，生成的手勢信息傳輸至第一主控模塊12。存儲模塊13中預(yù)存有手勢信息、手勢代碼、家用電器編碼和控制指令的對應(yīng)關(guān)系表。所述對應(yīng)關(guān)系表可以通過通信協(xié)議進(jìn)行設(shè)置，手勢代碼和家用電器編碼均可以為數(shù)字、字母或者數(shù)字與字母的組合。對于輸入的手勢，一般采用簡單易記的方式進(jìn)行設(shè)置。

第一主控模塊12根據(jù)接收到的手勢信息讀取存儲模塊13中預(yù)存的對應(yīng)關(guān)系表，并查詢獲取對應(yīng)某家用電器的控制指令。第一主控模塊12通過第一無線通信模塊和第二無線通信模塊向第二主控模塊22發(fā)送家用電器控制指令。家用電器控制指令可以為家用電器的開關(guān)控制指令，也可以為家用電器的功能控制指令，例如電視機(jī)的音量調(diào)節(jié)控制指令、電風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)控制指令等。第二主控模塊22根據(jù)接收到的家用電器控制指令通過驅(qū)動模塊23控制相應(yīng)的家用電器。

例如，手勢輸入模塊14輸入字母a的運動軌跡，手勢識別模塊15對字母a的運動軌跡進(jìn)行識別，得到操作手勢a。存儲模塊13中預(yù)存的對應(yīng)關(guān)系表中，操作手勢a對應(yīng)的手勢代碼為10，手勢代碼10對應(yīng)的家用電器為照明燈，手勢代碼10對應(yīng)的照明燈的控制指令為打開或關(guān)閉。第一主控模塊12根據(jù)接收到的操作手勢a讀取存儲模塊13中預(yù)存的對應(yīng)關(guān)系表，并查詢獲取對應(yīng)照明燈的控制指令。

第一主控模塊12通過第一無線通信模塊和第二無線通信模塊向第二主控模塊22發(fā)送照明燈的開關(guān)控制指令。第二主控模塊22根據(jù)接收到的照明燈的開關(guān)控制指令通過驅(qū)動模塊23控制照明燈的打開或關(guān)閉。

上述實施例中，控制端1還設(shè)置有觸摸開關(guān)17，觸摸開關(guān)17與第一主控模塊12連接。操作者通過觸摸開關(guān)17開啟或關(guān)閉控制端1。

上述實施例中，手勢輸入模塊14采用觸摸屏、運動傳感器或手勢傳感器。

當(dāng)手勢輸入模塊14采用觸摸屏?xí)r，操作者的手指在觸摸屏上形成運動軌跡，手勢識別模塊15對手指的運動軌跡進(jìn)行記錄，并生成對應(yīng)于操作者所發(fā)出的操作手勢。生成的操作手勢傳輸至第一主控模塊12。例如，操作者的手指在觸摸屏上運動的軌跡為字母b，則手勢識別模塊15記錄手指運動軌跡，并在該手勢識別模塊15內(nèi)生成操作手勢b。生成的操作手勢b傳輸至第一主控模塊12。

當(dāng)手勢輸入模塊14采用運動傳感器時，操作者使帶運動傳感器的控制端1在空間中產(chǎn)生運動軌跡，手勢識別模塊15對控制端1的運動軌跡進(jìn)行記錄，并生成對應(yīng)于操作者帶動控制端1所發(fā)出的操作手勢。生成的操作手勢傳輸至第一主控模塊12。例如，操作者帶運動傳感器在空間中產(chǎn)生的運動軌跡為字母c，則手勢識別模塊15記錄控制端1的運動軌跡，并在該手勢識別模塊15內(nèi)生成操作手勢c。生成的操作手勢c傳輸至第一主控模塊12。

當(dāng)手勢輸入模塊14采用手勢傳感器時，手勢傳感器將接收到的手勢信號發(fā)送給第一主控模塊12。例如，當(dāng)操作者的手掌由攤開狀態(tài)變?yōu)槲杖瓲顟B(tài)時，握拳手勢發(fā)送給第一主控模塊12。第一主控模塊12根據(jù)接收到的握拳手勢控制相應(yīng)的家用電器。

上述實施例中，控制端1還設(shè)置有配對按鍵18和指示燈19。配對按鍵18和指示燈19均與第一主控模塊12連接。通過設(shè)置配對按鍵18可以使控制端1與嵌入有接收端2的家用電器建立通信連接進(jìn)行配對，使控制端1自動獲取該家用電器的編碼信息。

控制端1與嵌入有接收端2的家用電器建立通信連接進(jìn)行配對的過程為：

按下控制端1的配對按鍵18。

第一主控模塊12通過第一無線收發(fā)模塊16向嵌入有接收端2的家用電器發(fā)射配對請求信號。

能夠與控制端1進(jìn)行通信連接的嵌入有接收端2的家用電器中的第二主控模塊22通過第二無線收發(fā)模塊21向控制端1發(fā)送配對應(yīng)答信號和自身的家用電器編碼信號。

控制端1中的第一控制模塊對接收到的應(yīng)答信號和家用電器編碼信號進(jìn)行判斷，如果存儲模塊13中已預(yù)存有所述家用電器的編碼，則第一控制模塊放棄存儲所述家用電器的編碼，并控制指示燈19點亮；否則，第一主控模塊12將接收到的家用電器編碼信號傳輸至存儲模塊13進(jìn)行存儲，完成與嵌入有接收端2的家用電器的配對，從而便于后續(xù)對所述家用電器進(jìn)行智能操控。

上述實施例中，第一無線收發(fā)模塊16和第二無線收發(fā)模塊21均采用紅外收發(fā)模塊或藍(lán)牙通信模塊等。

基于本發(fā)明提供的基于手勢識別的智能操控系統(tǒng)，本發(fā)明還提供了一種基于手勢識別的智能操控方法，其包括以下步驟：

s1、獲取被控家用電器的編碼。

s2、獲取某手勢的運動軌跡，并根據(jù)該運動軌跡生成操作手勢。

s3、根據(jù)所述操作手勢所對應(yīng)的被控家用電器的編碼選擇所述被控家用電器的控制指令。

s4、根據(jù)控制指令驅(qū)動被控家用電器。

上述步驟s2中，可以采用以下兩種方式獲取被控家用電器的編碼：

1)存儲模塊13中預(yù)存各家用電器的編碼，第一主控模塊12通過讀取存儲模塊13獲取被控家用電器的編碼。

2)控制端1與嵌入有接收端2的家用電器進(jìn)行通信連接，配對成功后，實時獲取被控家用電器的編碼。

實施例1本發(fā)明基于手勢識別的智能操控系統(tǒng)包括一個控制端1和一個嵌入有接收端2的家用電器的情況。

通過觸摸開關(guān)17開啟控制端1后，第一主控模塊12在一定范圍內(nèi)持續(xù)發(fā)射紅外請求信號signal1。接收端2在接收到紅外請求信號signal1后，向控制端1發(fā)射載有所在家用電器編碼的應(yīng)答信號signal2。控制端1在接收到應(yīng)答信號signal2后，將所述家用電器的編碼信息在存儲模塊13中進(jìn)行臨時存儲。

如果接下來手勢識別模塊15輸出表示“下”或“上”的信號，控制端1便復(fù)制存儲模塊13內(nèi)最近接收到的應(yīng)答信號signal2中的所述家用電器的編碼信息，并根據(jù)接收到的應(yīng)答信號signal2中的所述家用電器的編碼信息查詢獲取對應(yīng)所述家用電器的控制指令。然后，控制端1向接收端2發(fā)射載有所述家用電器的編碼信息的控制信號signal3。控制信號signal3發(fā)射完成后，第一主控模塊12清理存儲模塊13中臨時存儲的數(shù)據(jù)。

接收端2中的第二主控模塊22將接收到的控制信號signal3中載有的所述家用電器的編碼信息與所在家用電器的編碼信息進(jìn)行比較，如果二者相同，則第二主控模塊22通過驅(qū)動模塊23控制所在家用電器。例如，驅(qū)動模塊23可以采用電磁繼電器，可以通過調(diào)節(jié)電磁繼電器控制家用電器主電路的開關(guān)。

如果手勢識別模塊15輸出其他動作信號或無信號，則第一主控模塊12在t時間內(nèi)清理存儲模塊13中臨時存儲的內(nèi)容。其中，t時間可以設(shè)置為3秒。

實施例2本發(fā)明基于手勢識別的智能操控系統(tǒng)包括一個控制端1和一個以上嵌入有接收端2的家用電器的情況。

通過觸摸開關(guān)17開啟控制端1后，第一主控模塊12在一定范圍內(nèi)持續(xù)發(fā)射紅外請求信號signal1。各接收端2在接收到紅外請求信號signal1后，向控制端1發(fā)射載有所在家用電器編碼的應(yīng)答信號signal2。控制端1在接收到應(yīng)答信號signal2后，將所述家用電器的編碼信息在存儲模塊13中進(jìn)行臨時存儲。

上述過程中，第一主控模塊12通過運動傳感器選擇控制某一個嵌入有接收端2的家用電器，其具體實現(xiàn)過程為：

各家用電器主電路的開關(guān)設(shè)置在一塊面板上。設(shè)一塊面板上開關(guān)的數(shù)量為n，控制端1發(fā)射請求信號后，控制端1在豎直平面內(nèi)順時針旋轉(zhuǎn)或逆時針旋轉(zhuǎn)，運動傳感器將檢測到的旋轉(zhuǎn)角度傳輸至第一主控模塊12。

當(dāng)控制端1順時針旋轉(zhuǎn)角度θ時，第一主控模塊12通過第一無線通信模塊發(fā)射表示開關(guān)編號加一的控制信號signalrotation1。第二控制模塊根據(jù)接收到的表示開關(guān)編號加一的控制信號signalrotation1，以面板左端開始第[n/2]+1個開關(guān)為基礎(chǔ)，開關(guān)編號加一，即第[n/2]+2個開關(guān)對應(yīng)的嵌入有接收端2的家用電器進(jìn)行應(yīng)答。接下來，控制端1對接收端2的控制方式與實施例1中的控制方式相同，在此不再贅述。其中，[]表示取整。

當(dāng)控制端1逆時針旋轉(zhuǎn)角度θ時，第一主控模塊12通過第一無線通信模塊發(fā)射表示開關(guān)編號減一的控制信號signalrotation2。第二控制模塊根據(jù)接收到的表示開關(guān)編號減一的控制信號signalrotation2，以面板左端開始第[n/2]+1個開關(guān)為基礎(chǔ)，開關(guān)編號減一，即第[n/2]個開關(guān)對應(yīng)的嵌入有接收端2的家用電器進(jìn)行應(yīng)答。接下來，控制端1對接收端2的控制方式與實施例1中的控制方式相同，在此不再贅述。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。