[实用新型]一种多模式动态手势识别装置

说明书

本实用新型提出了一种多模式动态手势识别装置，该装置包括包括主控芯片、手势识别装置、通信装置和外部拨码开关四个主要组成部分，针对低成本、高集成度、模块化的应用需求进行了架构设计与优化；装置能够识别二维及三维动态手势，且手势识别所需运算处理均在装置内部进行，无需上位机参与处理；与此同时，装置具备多组工作模式及相应的通信方式与协议，可在使用过程中利用外部拨码开关实时切换，并且支持自定义通信协议，提高装置针对不同应用需求的适配性。

技术领域

本实用新型属于手势识别技术领域，特别是涉及一种多模式动态手势识别装置。

背景技术

手势识别技术是人机交互领域内的一个重要分支，以其自然、简明、便捷的特点，在智能家居、自动驾驶、电子教学等各类交互系统中得到广泛应用。目前，在手势识别中常见的操作手势包括点击、滑动、摆动、旋转等等，这类涉及手部特征时序变化的操作通常称为动态手势。而根据手部活动的自由度，又可将动态手势进一步分为用于平面操作的二维手势和空间内的三维手势。

区别于传统的交互模式，为了向用户提供良好的操作体验，将二维手势与三维手势进行有机结合是当下的发展趋势。现阶段，能够同时支持二维和三维动态手势识别的技术方案，从硬件实现方式上可大致分为基于穿戴设备、基于电磁感应和基于机器视觉三类。其中，基于机器视觉的方案作用范围大、硬件安装方式相对灵活、不为用户增加额外负担，是目前主流的技术方案，典型产品包括Leap Motion控制器、微软Kinect控制器及其相关应用程序等。该类方案通常将手势捕获与处理分离，首先利用摄像头等设备捕获用户手部图像，再传至上位机进行处理识别。

另一方面，随着技术的不断发展，现今的交互系统逐渐向低成本、集成化、模块化的方向发展。部分小型系统的中控主机或上位机运算处理能力较弱；而对于不同的应用需求，系统架构、通信接口也千差万别。这都要求现阶段的手势识别设备具备一定的底层处理能力，同时能够对不同应用需求进行适配。

现有技术中，光投影键盘及其类似方案无法识别三维动态手势；穿戴设备可能会为使用者增加额外负担。

基于电磁感应的识别方案对安装位置有较高要求，由于其原理限制，当传感器表面有微弱电流或存在金属导体时，设备可能失效。

Leap Motion、Kinect及类似设备采用深度成像技术，设备成本较高。另一方面，该类设备通常需要使用其配套SDK在上位机上进行二次开发，运行时也依赖上位机完成大量运算，对上位机操作系统、软件环境均有严格要求。

其他基于机器视觉的手势识别装置，虽然有些有效控制了设备成本，但大多同样需要在上位机执行运算，集成度欠佳，模块化程度较低。

此外，上述各类技术在接入交互系统时，其通信方式于通信协议往往根据功能定制，而非行业通用，且运行过程中大多不能从设备底层实时切换工作模式。对于一些低成本、高集成度、高度模块化的交互系统，可能会造成系统整体搭建及配置困难，并且在使用过程中可能存在功能限制。

实用新型内容

本实用新型目的是为了解决现有技术中的问题，提供了一种多模式动态手势识别装置。

本实用新型是通过以下技术方案实现的，本实用新型提出一种多模式动态手势识别装置，包括主控芯片、手势识别装置、通信装置和外部拨码开关；

所述主控芯片用于初始化手势识别装置和通信装置，实时获取外部拨码开关的状态以调节所述多模式动态手势识别装置的工作模式，调用手势识别装置进行手势图像的获取以及识别，并根据当前所述多模式动态手势识别装置的工作模式将识别结果进行处理分析映射为控制指令，通过通信装置将所述控制指令发送至上位机；

所述手势识别装置用于对用户的二维和/或三维动态手势进行识别，并将识别结果发送至所述主控芯片；