[发明专利]一种基于红外传感阵列的手势识别方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于红外传感阵列的手势识别方法和系统，利用红外热电堆传感器阵列捕捉手势，得到对应的热电压信号序列；利用数据处理模块对热电压信号序列进行处理，得到待识别手势数据；构建并利用手势识别模型对待识别手势数据进行识别，得到对应的识别结果。本发明提供的手势识别方法及系统利用红外热电堆传感器阵列采集手势数据，相对于通过摄像头获取手势数据的方式，所需的成本大幅降低；同时在黑暗条件下或烟雾条件下仍然可以获取理想的手势数据进行识别，从而能够提高在黑暗条件或烟雾条件下的手势识别效果；相对于可穿戴式手势识别装置，本发明能够避免数据采集时的接触，减少由于接触引起的装置磨损，从而延长装置使用寿命。

技术领域

本发明涉及手势识别技术领域，特别是涉及一种基于红外传感阵列的手势识别方法及系统。

背景技术

随着计算机技术的迅猛发展，人与计算机之间的交互活动越来越频繁，相应的各种各样的人机交互方式应运而生，比如人脸识别、语音识别、指纹识别以及手势识别。人脸识别、语音识别和指纹识别通常用于确定使用者的身份，并且将此技术用于机器控制方面意味着个人隐私的泄露，相比之下，手势识别不泄露个人隐私，因此得到推广。

现有的手势识别技术主要有两种，一种是通过可穿戴式传感套件进行手势识别，通常是使用可穿戴式数据手套，通过加速度计和陀螺仪来获得手势数据，或者通过压力传感器阵列检测各种手势下的压力分布，以此得到手势信息。此方法的优点是受外界干扰较小，缺点在于手套佩戴繁琐且在使用过程中会对设备造成损坏。

另一种识别方法是通过视觉识别，即采用摄像头采集手势图像，并对图像进行去噪、分割，提取出手部的二元阈值化图像，再将二元阈值化图像送入已训练好的神经网络中，利用神经网络对其进行识别。该技术的优点是不需要进行直接接触，此技术对于疫情肆虐的今天十分重要，可以大大降低交叉感染的机率，因此更受欢迎。但由于在该技术中摄像头采集的图像为高分辨率图像，且需要大量的测试样本、具有强大的图像处理能力的图像处理器和复杂的算法，因此整套设备成本较高，同时由于存在不同个体的手部肤色不同、在黑暗条件下的图像采集效果不佳等情况，从而导致识别效果大打折扣。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于红外传感阵列的手势识别方法及系统，以提高手势识别效果。

为实现上述目的，本发明提供了一种基于红外传感阵列的手势识别方法，所述手势识别方法包括：

利用红外热电堆传感器阵列捕捉手势，得到对应的热电压信号序列；

对所述热电压信号序列进行处理，得到待识别手势数据；

构建手势识别模型；

利用所述手势识别模型对所述待识别手势数据进行识别，得到对应的识别结果。

可选地，所述对所述热电压信号序列进行处理，得到待识别手势数据，具体包括：

对所述热电压信号序列进行初步处理，得到经过初步处理的热电压信号序列；

判断所述经过初步处理的热电压信号序列是否为有效的手势数据，得到判断结果；若判断结果为“是”，则对所述经过初步处理的热电压信号序列进行二次处理，得到所述待识别手势数据；若判断结果为“否”，则放弃该数据。

可选地，所述初步处理具体包括：

将所述热电压信号序列进行放大处理，得到放大后的热电压信号序列；

将所述放大后的热电压信号序列进行模数转换，得到对应的数字量信号序列，将所述数字量信号序列作为所述经过初步处理的热电压信号序列。

可选地，所述判断所述经过初步处理的热电压信号序列是否为有效的手势数据，得到判断结果，具体为：