一种安全型手势识别传感器及手势识别方法

摘要

本发明公开了一种安全型手势识别传感器，包括分布于手势识别区域的边界线上的若干组感应单元、位于手势识别区域中的至少一组确认模块、第一信号比对模块以及第二信号比对模块；每组感应单元中的第一感应模块与第二感应模块在空间范围内具有重叠的手势感应区域；第一信号比对模块用于接收每组感应单元中的第一感应模块和第二感应模块的感应信号，并进行比对；第二信号比对模块用于接收第一信号比对模块输出的第一比对信号和确认模块输出的感应信号，并进行比对。本发明的传感器识别率高，且能够减少手势识别误触发的概率，适用于手势识别安全等级要求较高的场所。本发明还公开了一种安全型手势识别传感器的识别方法。

说明书

技术领域

本发明涉及手势识别技术领域，特别是涉及一种安全型手势识别传感器及手势识别方法。

背景技术

随着新材料和技术的提高，目前越来越多的传感器在市面上流通。尤其是疫情期间，为了减少公共场所人员之间的接触，越来越多的非接触式传感器安装在各个场所。而手势识别是最自然和直观的一种方式，手势识别需要利用传感器，在手势识别中，多数利用红外LED、电容传感器或者摄像头视觉传感器等。上述传感器比较单一且识别率不高，识别的手势有限，且误触发的概率高，不具有安全性，在一些电梯或其他手势识别安全等级要求较高的场所很难普及。

发明内容

针对上述存在的技术问题，本发明的目的是：提出了一种安全型手势识别传感器，该传感器识别率高，且能够减少手势识别误触发的概率，适用于手势识别安全等级要求较高的场所。

为实现上述目的，本发明的技术解决方案是这样实现的：一种安全型手势识别传感器，所述手势识别传感器具有一手势识别区域；所述手势识别传感器包括分布于手势识别区域的边界线上的若干组感应单元、位于手势识别区域中的至少一组确认模块、第一信号比对模块以及第二信号比对模块；

所述感应单元包括第一感应模块和第二感应模块；所述第一感应模块、第二感应模块以及确认模块均在空间范围内具有手势感应区域，且通过触发的方式输出感应信号；

每组所述感应单元中的第一感应模块与第二感应模块在空间范围内具有重叠的手势感应区域；

所述第一信号比对模块用于接收每组感应单元中的第一感应模块和第二感应模块的感应信号，并进行比对；当每组所述第一信号比对模块的比对结果均一致时，所述第一信号比对模块输出第一比对信号；

所述第二信号比对模块用于接收第一比对信号和确认模块输出的感应信号，并进行比对；当所述第二信号比对模块的比对结果一致时，所述第二信号比对模块输出第二比对信号。

进一步的，所述手势识别传感器包括手势识别处理模块；所述手势识别处理模块响应于第二比对信号，用于通过算法识别第一感应模块、第二感应模块以及确认模块输出的感应信号，并形成数据信号。

进一步的，所述第一感应模块为光电感应部件。

进一步的，所述第二感应模块为为电磁感应天线；所述电磁感应天线包括用于产生电磁场的发送器电极和用于感应电磁场变化的接收器电极。

进一步的，所述确认模块设置于手势识别区域的中心位置。

进一步的，所述手势识别区域的边界线为矩形；所述感应单元设置有四组；四组所述感应单元中的第一感应模块布置于矩形的四个角的位置；四组所述感应单元中的第二感应模块布置于矩形的四条边上。

本发明的另一目的是:提出一种安全型手势识别传感器的识别方法。

为实现上述目的，本发明的技术解决方案是这样实现的：一种安全型手势识别传感器的手势识别方法，位于手势识别区域的边界线上的每组感应单元中的第一感应模块与第二感应模块通过触发的方式响应，并输出感应信号，且两者在空间范围内具有重叠的手势感应区域；位于手势识别区域中的确认模块通过触发的方式响应，并输出感应信号；所述手势识别方法包括如下步骤：

s1、第一信号比对模块接收每组感应单元中的第一感应模块和第二感应模块输出的感应信号，并进行比对；当每组第一信号比对模块的比对结果均一致时，所述第一信号比对模块输出第一比对信号；当任意一组的第一信号比对模块的比对结果不一致时，第一信号比对模块不输出第一比对信号；

s2、第二信号比对模块接收第一比对信号和确认模块输出的感应信号，并进行比对；当第二信号比对模块的比对结果一致时，所述第二信号比对模块输出第二比对信号；当第二信号比对模块的比对结果不一致时，所述第二信号比对模块不输出第二比对信号。

进一步的，所述步骤s2之后还包括如下步骤：

s3、手势识别处理模块根据第二比对信号响应，通过算法识别第一感应模块、第二感应模块以及确认模块输出的感应信号，并形成数据信号。

由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

本发明提出的手势识别传感器和手势识别方法中，通过第一信号比对模块的比对，以形成第一层手势识别确认步骤。通过第二信号比对模块的比对，以形成第二层手势识别确认步骤，上述两次手势识别确认步骤的结合，减少手势识别误触发的概率，有效适用于手势识别安全等级要求较高的场所。

附图说明

下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明：

图1为本发明的传感器的各部件的平面布置图；

图2为本发明的工作原理图；

其中：1、手势识别区域；2、感应单元；21、第一感应模块；22、第二感应模块；3、确认模块；4、第一信号对比模块；5、第二信号对比模块；6、手势识别处理模块。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

如图1、2所示为本发明所述的一种安全型手势识别传感器，该手势识别传感器具有一手势识别区域1。手势识别传感器包括分布于手势识别区域1的边界线上的若干组感应单元2、位于手势识别区域1中的至少一组确认模块3、第一信号比对模块4以及第二信号比对模块5。该感应单元2包括第一感应模块21和第二感应模块22。第一感应模块21、第二感应模块22以及确认模块3均在空间范围内具有手势感应区域，且通过触发的方式输出感应信号。当用户的手部等部位靠近第一感应模块21、第二感应模块22以及确认模块3的距离不大于50CM时，上述部件触发感应，并输出感应信号。

上述每组感应单元2中的第一感应模块21与第二感应模块22在空间范围内具有重叠的手势感应区域，使得当经过该重叠的手势感应区域时，第一感应模块21和第二感应模块22均能够同步触发感应，并输出感应信号。

第一信号比对模块4用于接收每组感应单元2中的第一感应模块21和第二感应模块22的感应信号，并进行比对。在比对过程中，依据感应单元2的数量产生多组比对结果。在具体设计过程中，定义第一信号比对模块4同步接收到第一感应模块21和第二感应模块22感应信号为比对结果一致，其余为比对结果不一致的情形。当每组上述的比对结果均一致时，第一信号比对模块4输出第一比对信号。

第二信号比对模块5用于接收第一比对信号和确认模块3输出的感应信号，并进行比对；在具体设计过程中，定义第二信号比对模块5接收到第一比对信号和确认模块3的感应信号为比对结果一致，其余为比对结果不一致的情形。当第一比对信号和确认模块3输出的感应信号的比对结果一致时，第二信号比对模块5输出第二比对信号。当比对结构不一致时，第二信号比对模块5不输出第二比对信号。

上述的手势识别传感器包括手势识别处理模块6，手势识别处理模块6响应于第二比对信号，用于通过算法识别第一感应模块21、第二感应模块22以及确认模块3输出的感应信号，并形成数据信号。该数据信号形成为文字、数字或字母。数据信号输出到其他控制装置中进行使用。

通过手势识别处理模块6的算法处理，以获得用户的手势动作。前述的第一感应模块21、第二感应模块22以及确认模块3用于共同捕捉上述手势识别区域1所对应空间范围内的用户手势动作。具体的，用户的手势动作在该手势识别区域1所对应空间范围内具有预定轨迹，第一感应模块21、第二感应模块22以及确认模块3在该预定轨迹上的探测信号发生变化，并输出相应信号，从而捕捉到手势动作的特征信息。通过手势识别处理模块6的算法处理，以形成手势动作的识别。

在本实施例中，第一感应模块21和确认模块3为光电感应部件。第二感应模块22为为电磁感应天线，具有一定的长度。电磁感应天线包括用于产生电磁场的发送器电极和用于感应电磁场变化的接收器电极。

如图1所示，在本实施例中，手势识别区域1的边界线为矩形。感应单元2布置有四组。四组感应单元2中的第一感应模块21布置于矩形的四个角的位置。四组感应单元2中的第二感应模块22布置于矩形的四条边上。确认模块3布置一组，安装于手势识别区域1的中心位置。此外，根据实际需要手势识别区域1亦可以设计为五边形、六边形等形状，感应单元2的数量根据手势识别区域1的形状相应增减。

对应上述的安全型手势识别传感器，本实施例提出一种安全型手势识别传感器的识别方法。该方法基于前述的手势识别传感器，包括如下步骤：

s1、第一信号比对模块4接收每组感应单元2中的第一感应模块21和第二感应模块22输出的感应信号，并进行比对；当每组第一信号比对模块4的比对结果均一致时，第一信号比对模块4输出第一比对信号。当任意一组的第一信号比对模块4的比对结果不一致时，第一信号比对模块4不输出第一比对信号；

s2、若第一信号比对模块4输出第一比对信号，第二信号比对模块5接收第一比对信号和确认模块3输出的感应信号，并进行比对。当第二信号比对模块5的比对结果一致时，第二信号比对模块5输出第二比对信号。当第二信号比对模块5的比对结果不一致时，第二信号比对模块5不输出第二比对信号。

s3、手势识别处理模块6根据第二比对信号响应，通过算法识别第一感应模块21、第二感应模块22以及确认模块3输出的感应信号，并形成数据信号。该数据信号可以是文字、数字或字母。

s4、显示装置接收上述的数据信号并显示，以及控制装置接收上述数据信号并发出控制指令。

本实施例的手势识别传感器和手势识别方法中，通过第一信号比对模块4的比对，以形成第一层手势识别确认步骤。当用户误触发任意组感应单元2中的第一感应模块21或第二感应模块22时，第一信号比对模块4不输出第一比对信号，使得手势识别处理模块6不计算用户的手势轨迹。

通过第二信号比对模块5的比对，以形成第二层手势识别确认步骤。当用户误触发任意一组感应单元2，使得第一信号比对模块4的比对结果一致时，由于确认模块3未被触发，通过第二信号比对模块5的比对，第二信号比对模块5不输出第二比对信号，使得手势识别处理模块6同样不会不计算用户的手势轨迹。

本实施通过第一信号比对模块4和第二信号比对模块5的两次手势识别确认步骤的结合，减少手势识别误触发的概率，有效适用于手势识别安全等级要求较高的场所。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。