[发明专利]一种基于手势识别的智能音箱控制方法及系统

权利要求书

1.一种基于手势识别的智能音箱控制方法，其特征在于，包括：

设置若干种不同的指令状态；

设置同一手势动作在不同的指令状态下代表不同的音箱控制指令；

获取手势识别结果，并结合当前指令状态将手势识别结果转化为控制指令；

将控制指令发送至音箱控制装置实现对音箱的控制；

所述手势识别结果的获取包括：

发射频率固定的超声信号；

接收反射回来的超声回波信号并输出，对超声回波声波进行预处理，提取手势动作的属性特征向量；

将提取到的属性特征向量输入到切比雪夫前向神经网络分类器，由切比雪夫前向神经网络分类器进行识别并输出识别结果；

提取手势动作的属性特征向量具体为：

对于每一个包含目标手势动作的信号帧，找到最大频移所对应的频点，计算其相对于发射信号的频率的最大频移，并将之添加到向量ActionData中，直到再找不到包含目标手势动作的信号帧，此时提取ActionData的长度Length、ActionData中频移最大的值MaxShift、ActionData中频移方向变化的次数Direction Change、ActionData中两个频移方向的时间比例Duty Ratio，将长度Length、频移最大的值Max Shift、频移方向变化的次数Direction Change、两个频移方向的时间比例Duty Ratio组成属性特征向量。

2.根据权利要求1所述的一种基于手势识别的智能音箱控制方法，其特征在于，具体包括：

设置0和1两种不同的指令状态，并通过手势三击来切换指令状态，并设置状态指示灯指示当前状态；

当为状态0时，将手势推转化为降低音量的音箱控制指令，将手势拉转化为提高音量的音箱控制指令；

当为状态1时，将手势推转化为切换至下一首的音箱控制指令，将手势拉转化为切换至上一首的音箱控制指令；

两种状态下，双击都转化为播放或停止的音箱控制指令。

3.根据权利要求1所述的一种基于手势识别的智能音箱控制方法，其特征在于，在发射超声信号前先检测环境中是否存在对备选发射频率正负1kHz范围内的频点的干扰，并选择干扰最小的频率作为发射频率。

4.一种基于手势识别的智能音箱控制系统，包括手势识别装置、主控处理器和音箱控制装置，所述主控处理器分别与手势识别装置和音箱控制装置连接，所述手势识别装置用于识别手势动作并将识别结果发送至主控处理器，其特征在于，所述主控处理器接收手势识别结果，根据接收到的结果判断是否切换指令状态，并根据当前指令状态将手势识别结果转化为控制指令，发送至音箱控制装置，所述音箱控制装置用于控制音箱；

所述手势识别装置包括依次连接的信号发射模块、信号接收模块和信号预处理模块，还包括与信号预处理模块连接的属性特征向量提取模块，所述属性特征向量提取模块连接了切比雪夫前向神经网络分类器，所述信号发射模块用于发射超声信号，所述信号接收模块用于接收反射回来的超声回波信号，所述信号预处理模块用于对接收到的超声回波信号进行预处理，所述属性特征向量提取模块用于提取手势动作的属性特征向量，所述切比雪夫前向神经网络分类器用于对属性特征向量进行识别并输出识别结果；

所述属性特征向量提取模块提取属性特征向量的具体过程为：

对于每一个包含目标手势动作信号帧，找到最大频移所对应的频点，计算其相对于发射信号的频率的最大频移，并将之添加到一个向量ActionData中，直到不能再找到包含目标手势动作的信号帧，此时提取ActionData的长度Length，ActionData中频移最大的值MaxShift，ActionData中频移方向变化的次数Direction Change ，ActionData中两个频移方向的时间比例Duty Ratio，将长度Length、频移最大的值Max Shift、频移方向变化的次数Direction Change、两个频移方向的时间比例Duty Ratio组成属性特征向量。