[发明专利]基于光线感应的手势识别系统和方法

说明书

本发明涉及基于光线感应的手势识别系统和方法，包括微处理器、显示屏和设置在显示屏边框上的一个或多个IC芯片；每个IC芯片上集成有LED控制电路、LED灯和四个光线传感器；LED控制电路，用于控制LED灯发射光线的颜色以及控制LED灯发射光线的强弱；LED灯，用于根据LED控制电路的控制来发射光线；光线传感器，用于接收当外界有手势动作使LED灯发射的光线发生变化时产生的模拟的光线变化信号，并将模拟的光线变化信号转换为数字的光线变化信号，发送给微处理器；微处理器，用于对接收到的数字的光线变化信号进行识别，得到手势动作，从而控制显示屏进行与手势动作相应的操作，手势动作包括按压和移动。本发明能够根据手势识别实现非接触式屏幕操作。

技术领域

本发明涉及人机交互技术领域,具体涉及基于光线感应的手势识别系统和方法。

背景技术

人机交互是指人与计算机之间使用某种对话语言，以一定的交互方式，为完成确定任务的人与计算机之间的信息交换过程。人机交互设备已经逐渐深入人们的生活当中，目前最大的体现就是触摸显示屏。

传统的液晶屏操作通常都是通过电阻或电容式触摸屏操作，电阻触摸屏的工作原理主要是通过压力感应原理来实现对屏幕内容的操作和控制的，电阻式触摸屏屏体部分是一块与显示器表面非常配合的多层复合薄膜，其中第一层为玻璃或有机玻璃底层，第二层为隔层，第三层为多元树脂表层，表面还涂有一层透明的导电层，上面再盖有一层外表面经硬化处理、光滑防刮的塑料层。在多元脂表层表面的传导层及玻璃层感应器是被许多微小的隔层所分隔电流通过表层，轻触表层压下时，接触到底层，控制器同时从四个角读出相称的电流及计算手指位置的距离。这种触摸屏利用两层高透明的导电层组成触摸屏，两层之间距离仅为2.5微米。当手指触摸屏幕时，平常相互绝缘的两层导电层就在触摸点位置有了一个接触，因其中一面导电层接通Y轴方向的5V均匀电压场，使得侦测层的电压由零变为非零，控制器侦测到这个接通后，进行A/D转换，并将得到的电压值与5V相比，即可得触摸点的Y轴坐标，同理得出X轴的坐标，这就是所有电阻技术触摸屏共同的最基本原理。

电容式触摸屏技术是利用人体的电流感应进行工作的。电容式触摸屏是一块四层复合玻璃屏，玻璃屏的内表面和夹层各涂有一层ITO，最外层是一薄层矽土玻璃保护层，夹层ITO涂层作为工作面，四个角上引出四个电极，内层ITO为屏蔽层以保证良好的工作环境。当手指触摸在金属层上时，由于人体电场，用户和触摸屏表面形成以一个耦合电容，对于高频电流来说，电容是直接导体，于是手指从接触点吸走一个很小的电流。这个电流分别从触摸屏的四角上的电极中流出，并且流经这四个电极的电流与手指到四角的距离成正比，控制器通过对这四个电流比例的精确计算，得出触摸点的位置。

但是这两种触摸方式在防爆、户外的特殊场所并不实用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供基于光线感应的手势识别系统和方法，能够根据手势识别实现非接触式屏幕操作。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：基于光线感应的手势识别系统，包括微处理器、显示屏和设置在显示屏边框上的一个或多个IC芯片；每个所述IC芯片上集成有LED控制电路、LED灯和四个光线传感器；所述四个光线传感器呈十字交叉状设置在所述IC芯片上；

所述LED控制电路，用于控制LED灯发射光线的颜色以及控制LED灯发射光线的强弱；

所述LED灯，用于根据LED控制电路的控制来发射光线；

所述光线传感器，用于接收当外界有手势动作使LED灯发射的光线发生变化时产生的模拟的光线变化信号，并将模拟的光线变化信号转换为数字的光线变化信号，发送给微处理器；

所述微处理器，用于对接收到的数字的光线变化信号进行识别，得到手势动作，从而控制显示屏进行与手势动作相应的操作，所述手势动作包括按压和移动。