基于深度傳感設(shè)備的控制方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及交互控制領(lǐng)域，特別是涉及一種基于深度傳感設(shè)備的控制方法及基于深度傳感設(shè)備的控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著技術(shù)的發(fā)展，通過識別手勢軌跡，并基于識別的手勢軌跡實現(xiàn)與主機(jī)的交互已經(jīng)成為人機(jī)交互的一個重要發(fā)展方向。目前的利用手勢軌跡識別實現(xiàn)與主機(jī)交互的方式主要有三種:一種是使用者佩戴特殊道具，例如特殊手套，用以輔助識別或提升識別手勢區(qū)域效果，但這種方式使用不便;第二種是使用普通彩色攝像頭，通過對拍攝得到的圖像進(jìn)行膚色、運(yùn)動、紋理等信息分割并跟蹤人手區(qū)域，實現(xiàn)動態(tài)手勢的識別，但這種方式受環(huán)境影響較為嚴(yán)重，很難達(dá)到商用要求;第三種則是根據(jù)深度傳感器抓取深度圖像，根據(jù)深度圖像分割出手勢區(qū)域，實現(xiàn)手勢區(qū)域的跟蹤識別。第三種方式是目前手勢識別方案中最穩(wěn)定的一種方案，因此應(yīng)用的較為廣泛。目前典型的這種深度傳感器設(shè)備包括有微軟kinect、蘋果收貝勾的prime sense、intel的RealSense等。
[0003]然而，目前的基于深度傳感器的人機(jī)交互，通常是實現(xiàn)與人體的同步動作，或者是簡單的交互控制，在這種交互控制中，一般需要進(jìn)行手勢建模、手勢分割等多個復(fù)雜步驟和過程，而且不同的用戶在進(jìn)行手勢動作的時候會存在速率差異、軌跡差異、熟練程度的差異等，無法實現(xiàn)不同的運(yùn)動軌跡的控制需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]基于此，本發(fā)明實施例的目的在于提供一種基于深度傳感設(shè)備的控制方法及一種基于深度傳感設(shè)備的控制裝置，其可以滿足不同運(yùn)動軌跡的交互控制需求，且簡單穩(wěn)定、實時，易于工程應(yīng)用。
[0005]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明實施例采用以下技術(shù)方案:
[0006]—種基于深度傳感設(shè)備的控制方法，包括步驟:
[0007]獲取通過深度傳感器采集的手部運(yùn)動軌跡，基于所述手部運(yùn)動軌跡確定當(dāng)前的目標(biāo)軌跡點(diǎn)集，所述目標(biāo)軌跡點(diǎn)集包括當(dāng)前軌跡點(diǎn)以及所述當(dāng)前軌跡點(diǎn)的相鄰軌跡點(diǎn)；
[0008]對所述目標(biāo)軌跡點(diǎn)集進(jìn)行分析，確定所述目標(biāo)軌跡點(diǎn)集的目標(biāo)軌跡特征，將所述目標(biāo)軌跡特征與預(yù)設(shè)的各指令觸發(fā)條件的軌跡特征信息進(jìn)行比對分析，判斷是否與對應(yīng)的指令觸發(fā)條件相匹配；
[0009]若匹配，發(fā)出匹配的指令觸發(fā)條件對應(yīng)的控制指令。
[0010]—種基于深度傳感設(shè)備的控制裝置，包括:
[0011]目標(biāo)點(diǎn)集確定模塊，用于獲取通過深度傳感器采集的手部運(yùn)動軌跡，基于所述手部運(yùn)動軌跡確定當(dāng)前的目標(biāo)軌跡點(diǎn)集，所述目標(biāo)軌跡點(diǎn)集包括當(dāng)前軌跡點(diǎn)以及所述當(dāng)前軌跡點(diǎn)的相鄰軌跡點(diǎn)；
[0012]匹配分析模塊，用于對所述目標(biāo)軌跡點(diǎn)集進(jìn)行分析，確定所述目標(biāo)軌跡點(diǎn)集的目標(biāo)軌跡特征，將所述目標(biāo)軌跡特征與預(yù)設(shè)的各指令觸發(fā)條件的軌跡特征信息進(jìn)行比對分析，判斷是否與對應(yīng)的指令觸發(fā)條件相匹配；
[0013]指令控制模塊，用于在所述匹配分析模塊的判定結(jié)果為匹配時，發(fā)出匹配的指令觸發(fā)條件對應(yīng)的控制指令。
[0014]根據(jù)如上所述的發(fā)明實施例方案，其基于通過深度傳感器采集的手部運(yùn)動軌跡，基于所述手部運(yùn)動軌跡確定當(dāng)前的目標(biāo)軌跡點(diǎn)集，并對目標(biāo)軌跡點(diǎn)集的目標(biāo)軌跡特征進(jìn)行分析，再將分析得到的目標(biāo)軌跡特征與各指令觸發(fā)條件的軌跡特征信息進(jìn)行匹配分析，就可以匹配出是否滿足對應(yīng)的指令觸發(fā)條件，并在匹配時發(fā)出對應(yīng)的控制指令，其無需繁冗的手勢建模、手勢分割的過程，直接對目標(biāo)軌跡點(diǎn)集的目標(biāo)軌跡特征進(jìn)行分析即可發(fā)出相關(guān)的控制指令，可以滿足不同運(yùn)動軌跡的交互控制需求，且簡單穩(wěn)定、實時，易于工程應(yīng)用。
【附圖說明】
[0015]圖1是一個實施例中本發(fā)明方案的應(yīng)用環(huán)境的示意圖；
[0016]圖2是一個實施例中本發(fā)明的基于深度傳感設(shè)備的控制方法的流程示意圖；
[0017]圖3是一個具體示例中的匹配分析的流程示意圖；
[0018]圖4是一個具體示例中的匹配分析的雙滑窗機(jī)制的原理示意圖；
[0019]圖5是圖4所示的雙滑窗機(jī)制中的一個滑動狀態(tài)的示意圖；
[0020]圖6是圖4所示的雙滑窗機(jī)制中的另一個滑動狀態(tài)的示意圖；
[0021]圖7是圖4所示的雙滑窗機(jī)制中的下一個外部滑動狀態(tài)的示意圖；
[0022]圖8是一個實施例中本發(fā)明的基于深度傳感設(shè)備的控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0023]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的【具體實施方式】僅僅用以解釋本發(fā)明，并不限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0024]圖1中示出了一個實施例中本發(fā)明方案的應(yīng)用環(huán)境的示意圖。如圖1所示，本發(fā)明方案涉及基于深度傳感器的操作。用戶300在深度傳感器100的有效操控范圍200內(nèi)做出相關(guān)的手勢動作，深度傳感器100可以抓取其有效操控范圍內(nèi)的深度圖像，并從抓取的深度圖像中確定出手勢區(qū)域，實現(xiàn)手勢區(qū)域的跟蹤識別。本發(fā)明實施例方案，涉及的是用戶300在深度傳感器100的有效操控范圍200內(nèi)做出相關(guān)的手勢動作后，例如圖1中所示的向上(U)、向下(D)、向左(L)、向右(R)以及其他方向的動作之后，基于深度傳感器抓取的手勢區(qū)域圖像，針對連續(xù)多幀手部運(yùn)動軌跡，提取其軌跡特征，并與預(yù)定義動作指令的軌跡特征進(jìn)行匹配，如果匹配成功，則觸發(fā)發(fā)出對應(yīng)的指令，控制對應(yīng)的主機(jī)執(zhí)行該指令對應(yīng)的動作，實現(xiàn)與主機(jī)的交互控制。
[0025]圖2中示出了一個實施例中本發(fā)明的基于深度傳感設(shè)備的控制方法的流程示意圖。如圖2所示，本實施例中的方法包括步驟:
[0026]步驟S201:獲取通過深度傳感器采集的手部運(yùn)動軌跡，基于所述手部運(yùn)動軌跡確定當(dāng)前的目標(biāo)軌跡點(diǎn)集，所述目標(biāo)軌跡點(diǎn)集包括當(dāng)前軌跡點(diǎn)以及所述當(dāng)前軌跡點(diǎn)的相鄰軌跡點(diǎn)；
[0027]步驟S202:對所述目標(biāo)軌跡點(diǎn)集進(jìn)行分析，確定所述目標(biāo)軌跡點(diǎn)集的目標(biāo)軌跡特征，將所述目標(biāo)軌跡特征與預(yù)設(shè)的各指令觸發(fā)條件的軌跡特征信息進(jìn)行比對分析，判斷是否與對應(yīng)的指令觸發(fā)條件相匹配，若判定有與任何一個指令觸發(fā)條件相匹配，則進(jìn)入步驟S203；
[0028]步驟S203:發(fā)出匹配的指令觸發(fā)條件對應(yīng)的控制指令。
[0029]根據(jù)如上所述的發(fā)明實施例方案，其基于通過深度傳感器采集的手部運(yùn)動軌跡，基于所述手部運(yùn)動軌跡確定當(dāng)前的目標(biāo)軌跡點(diǎn)集，并對目標(biāo)軌跡點(diǎn)集的目標(biāo)軌跡特征進(jìn)行分析，再將分析得到的目標(biāo)軌跡特征與各指令觸發(fā)條件的軌跡特征信息進(jìn)行匹配分析，就可以匹配出是否滿足對應(yīng)的指令觸發(fā)條件，并在匹配時發(fā)出對應(yīng)的控制指令，其無需繁冗的手勢建模、手勢分割的過程，直接對目標(biāo)軌跡點(diǎn)集的目標(biāo)軌跡特征進(jìn)行分析即可發(fā)出相關(guān)的控制指令，可以滿足不同運(yùn)動軌跡的交互控制需求，且簡單穩(wěn)定、實時，易于工程應(yīng)用。
[0030]其中，在一個具體示例中，在上述步驟S202中判定不匹配任何指令觸發(fā)條件的情況下，還可以是在更新所述目標(biāo)軌跡點(diǎn)集后，重新對更新后的目標(biāo)軌跡點(diǎn)集進(jìn)行分析。其中，更新目標(biāo)軌跡點(diǎn)集的方式具體可以是:刪除所述目標(biāo)軌跡點(diǎn)集中時間最早的軌跡點(diǎn)、將采集的新的當(dāng)前軌跡點(diǎn)加入所述目標(biāo)軌跡點(diǎn)集。
[0031]其中，上述目標(biāo)軌跡點(diǎn)集，可以是通過隊列的方式來實現(xiàn)，例如通過先入先出的方式按照各軌跡點(diǎn)加入該隊列。在需要對目標(biāo)軌跡點(diǎn)集進(jìn)行更新時，將目標(biāo)軌跡點(diǎn)集隊首最早的一幀軌跡點(diǎn)的數(shù)據(jù)清除后，再將最新得到的新的當(dāng)前軌跡點(diǎn)的數(shù)據(jù)插入到隊尾，構(gòu)造出新的目標(biāo)軌跡點(diǎn)集的隊列，從而實現(xiàn)對目標(biāo)軌跡點(diǎn)集的更新。
[0032]在上述步驟S202的分析匹配過程中，一個具體示例中的過程可以是如下所述:
[0033]以內(nèi)部滑動閾值為所述目標(biāo)軌跡點(diǎn)集的當(dāng)前滑窗寬度，對當(dāng)前滑窗寬度內(nèi)的軌跡點(diǎn)集進(jìn)行分析，確定對應(yīng)的目標(biāo)軌跡特征；
[0034]將該目標(biāo)軌跡特征與預(yù)設(shè)的各指令觸發(fā)條件的軌跡特征信息進(jìn)行比對分析，判斷是否與對應(yīng)的指令觸發(fā)條件相匹配；
[0035]若不匹配任何指令觸發(fā)條件、且當(dāng)前滑窗寬度小于目標(biāo)軌跡點(diǎn)集的軌跡點(diǎn)數(shù)目，將當(dāng)前滑窗寬度加I后，返回對當(dāng)前滑窗寬度內(nèi)的軌跡點(diǎn)集進(jìn)行分析的步驟。
[0036]如上所述的分析、匹配的方式，實際上是以內(nèi)部滑窗閾值作為內(nèi)部滑窗、以目標(biāo)軌跡點(diǎn)集的軌跡點(diǎn)數(shù)目作為外部滑窗(在本發(fā)明的下述具體實施例的說明中，為了形象性說明，將該軌跡點(diǎn)數(shù)目稱之為外部滑動閾值)，結(jié)合內(nèi)部滑窗閾值、外部滑窗閾值構(gòu)成了一個雙滑窗機(jī)制