[发明专利]一种识别动态手势的灯具控制系统

说明书

一种识别动态手势的灯具控制系统，涉及动态手势识别与灯具控制领域。解决了现有灯具开关控制设备的控制距离短及需要使用者移动位置进行高度配合，才能进行有效识别的问题。本发明通过动态手势采集装置捕获操作者的动态手势的视频数据，并将采集视频数据发送至动态手势处理模块；动态手势处理模块对接收的视频数据中的手部图像信息进行识别，当检测到手部图像信息后，对手部的运动轨迹进行跟踪，并记录手部的运动轨迹，进而将记录的手部的运动轨迹作为动态手势输入轨迹与预设手势轨迹模板进行匹配，最后将匹配结果发送至主控制器；主控制器根据匹配结果对灯具设备的开/关或灯具设备的亮度进行控制。本发明主要对灯具设备进行远距离控制。

技术领域

本发明涉及动态手势识别与灯具控制领域。

背景技术

灯具是日常生活及生产中最常用的电器之一，而控制开关是其重要的组成部分。基于手势识别的控制方式由于其非接触、操作简便及操作范围广等优点，成为当前的主要研究方向之一。目前，手势识别控制从原理上可分为基于电磁感应、基于穿戴设备、基于二维图像及基于三维图像四类方案。

其中，基于电磁感应的控制方案主要依赖于固定在墙面或灯体上的电磁感应设备，当人手接近后对设备原有电磁场产生扰动，通过对电磁场变化的监测实现手势控制。

基于穿戴设备的控制方案主要依赖于使用者在腕部或手部佩戴的具有信号发送功能或特殊颜色、形状标记的设备，通过接收该设备发送的状态信号或捕捉该设备相关特征来实现手势识别，进而对灯具进行控制。

基于二维图像的方案主要依赖于视频图像的处理与分析，通过从二维图像中提取手部色彩、形状、运动或边缘纹理特征，从而实现手势的识别。该方法无需使用者穿着额外装置，视频捕获及处理设备也相对简单。而目前已有的基于二维图像的控制方案多用于电视控制，控制模块集成于电视中，仅能对该电视进行控制，控制距离有限，同时低照度下识别效果有限。

基于三维图像的方案是在二维图像的基础上引入深度信息得到的。常用方式包括结构光、光飞时间及多角度成像等，通过计算目标与视频捕获装置间的距离信息，结合二维图像相关处理分析方法实现手势的识别，其装置相较仅基于二维图像的方法更为复杂。

传统灯具开关通常安装在墙壁、桌面、灯体外壳等固定位置，通过机械方式进行控制，因此，往往需要使用者离开原本位置靠近开关手动操作。而当室内空间较大时，这种控制方式或要求使用者移动距离较远，带来不便；或需要安装多组开关，当有多个使用者时可能造成操作冲突。

另一方面，目前市面的手势控制设备中，电磁感应方案与传统开关类似，需要使用者靠近开关进行操作；穿戴式控制方案依赖于手环、手套等设备，为使用者额外增加负担；而三维图像识别方案中，基于结构光和光飞时间的方案需采用特殊的深度摄像头，价格昂贵、控制距离短；多视角成像方案则需要多组放置于不同位置的成像设备，搭建及维护较为困难，因此，亟需提供一种可控距离远，无需使用者移动位置，使用简便的开关控制设备。

发明内容

本发明是为了解决现有灯具开关控制设备的控制距离短及需要使用者移动位置进行高度配合，才能进行有效识别的问题，本发明提供了一种识别动态手势的灯具控制系统。

一种识别动态手势的灯具控制系统，它包括主控制器、动态手势采集装置和动态手势处理模块；

动态手势采集装置，用于捕获操作者的动态手势的视频数据，并将采集的视频数据发送至动态手势处理模块；

动态手势处理模块的数据库内存储有预设手势轨迹模板；

动态手势处理模块，对接收的视频数据中的手部图像信息进行识别，当检测到手部图像信息后，对手部的运动轨迹进行跟踪，并记录手部的运动轨迹，并将记录的手部的运动轨迹作为动态手势输入轨迹与预设手势轨迹模板进行匹配，并将匹配结果发送至主控制器；

主控制器，根据匹配结果对灯具设备的开/关或灯具设备的亮度进行控制；