[发明专利]一种基于智能晾衣架的空间手势控制系统及控制方法

权利要求书

1.一种基于智能晾衣架的空间手势控制系统，其特征在于：所述系统包括两个RGB摄像头、手势识别模块、数据分析模块、数据传输模块和晾衣架机械装置；

所述两个RGB摄像头用于获取手势，通过两个摄像头将包括手势的场景变为两张图像，并将得到的两张图像发送给手势识别模块；

所述手势识别模块利用卷积神经网络进行手势识别，先对手的形状从外观上进行识别，再计算手部的关键点，通过关键点的所处分布，得到当前手势；所述手势识别模块实时监测手的形状与手的坐标；

所述数据分析模块将两个摄像头采集到的两个图像进行对齐，对齐后，手在图像中的位置会存在变换，通过分析其中的变换，得到此刻手距离摄像头的距离，同时将两张图像合成到一张图像，得到此时手对于图像的相对坐标，以两摄像头连线的中点作为原点建立3维坐标，最终确定手的相对坐标；

所述数据传输模块将识别到的手势信息和分析计算得到的手的位置信息转换为晾衣架机械装置的电子信号，并发送给晾衣架机械装置；

所述晾衣架机械装置通过接收到的信号使晾衣架完成上下、旋转和移动中的一种或任意两种或三种组合的操作。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述手势为五指张开、五指并拢或握拳。

3.一种根据权利要求1或2所述的基于智能晾衣架的空间手势控制系统的控制方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

步骤1：用手做到手势1，放在事先预定的，与水平面平行的最大操作区域的中心位置，再将识别分析得到的信息传给晾衣架机械装置，此时的晾衣架机械装置接收到经过处理后的信息，所述接收到的经过处理后的信息是待机信号，保证晾衣架机械装置处于待机状态，直到收到下一个信号再开始工作；

步骤2：在步骤1的前提下将手变为手势2，位置不变，手势识别模块检测到手势发生了改变，重新识别此时的手势代表的信息，所述此时的手势预定为确认手势，同时获取此时手的位置信息，数据分析模块将此时手的位置信息和之前的位置信息进行比对，确定该手势的预定信息为何，再利用数据传输模块将此信息发送给晾衣架机械装置，晾衣架机械装置收到信息准备启动；

步骤3：在不改变步骤2的手势的情况下，移动手向一个方向移动，假设手向上移动，此时手势识别模块识别此时的手势，同时检测位置信息，数据分析模块将现在的数据与步骤1的数据进行对比，当发现数据的垂直坐标发生了变换，会将向上移动的信号发送给晾衣架机械装置，在晾衣架机械装置收到信号后，晾衣架会整体向上移动，如果此时晾衣架已经到达用户预定的位置，则将手恢复为手势1，所述手势识别模块识别到手的当前手势，在当下情况下记录手势信息与位置信息，数据分析模块分析出已得到结束信号，并将该结束信号传送给晾衣架机械装置，当晾衣架机械装置得到信号后，晾衣架停止移动，如果并未到达预定位置，仍需要向上移动，则进行步骤4；如果想改变晾衣架向其他位置移动，则进行步骤5；

步骤4：保证手仍处于手势2的状态下，并将手向下移动至步骤1的初始位置，之后再将手向上移动，各模块的运作与步骤3相同；

步骤5：在结束位置将手处于手势2的状态，此处与步骤3的结束步骤一样，之后再将手放到初始位置，从步骤1开始逐步执行，当改变手的移动方向，晾衣架则按照事先预定好的方向移动。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述事先预定的手势和晾衣架移动的对照关系为：

（1）手为手势1状态处于操作区域内晾衣架为待机状态；

（2）当手的手势2处于操作区域内为晾衣架移动的开始或结束状态；

（3）设定手在某一位置由手势1 变为手势2的位置为初始位置；

（4）手在手势2的情况下从初始位置垂直向上移动，晾衣架会向上运动；

（5）手在手势2的情况下从初始位置垂直向下移动，晾衣架会向下运动；

（6）手在手势2的情况下从初始位置水平向左移动，从下往上看，晾衣架会逆时针运动；

（7）手在手势2的情况下从初始位置水平向右移动，从下往上看，晾衣架会顺时针运动；

（8）手在手势2的情况下从初始位置水平向远离身体的方向移动，晾衣架会向室外移动；

（9）手在手势2的情况下从初始位置水平向靠近身体的方向移动，晾衣架会向室内移动。