[发明专利]一种用于幼儿教育的手势识别的装置和方法

权利要求书

1.　一种用于幼儿教育的手势识别的装置和方法，包括装置由PC机、摄像头和一块特制的触摸板及其高度可调节支架组成，其特征是:所述触摸板，这块特制的触摸板可以使一块透明的硬塑料板，置于摄像头前不远处的支架上面，和摄像头、PC机不连接，不要设置太高（小孩子使用），在触摸板上刻有该方法中使用的多方向坐标系，在原点和以某长度为半径所画圆和方向轴的交点处课上手掌的形状；所述坐标系，我们一般把坐标系建成8方向坐标系，上、右上、右、右下、下、左下、左、左上分表标号为1、2、3、4、5、6、7、8。

2.　根据权利要求1所述的用于幼儿教育的手势识别的装置和方法，其特征是:所述方法的步骤为：（1）选择一块大小合适的触摸板置于摄像头前，正对摄像头，将高度设置合适，记录其上半径长和坐标轴方向；（2）在屏幕上，一当前光标位置为原点，建立多方向坐标系，该坐标轴和触摸板坐标轴方向相同，长度按照同比例处理；（3）结合触摸板的半径和方向，在手势计算模块中预先设定各坐标方向轴之间的误差角度范围，以及终点坐标和起点左边之间的最小距离；（4）将手放在触摸板原点，摄像头拍摄图像，经过手势分割和灰度处理，获取当前手势位置，并和屏幕上原点重合；然后沿某一方向轴移动手到圆周位置，记录移动后的终点手势位置；5）判断两点间的距离是否小于最小距离，若小于最小距离，则本次动作无效，终止识别；若大于或者等于最小距离，则再判断误差角度是否在设定的角度误差范围内，若否，则为无效结果，终止判断；（6）若有结果，则从拍摄的照片中，判断出手势移动的方向，计算出在坐标轴上移动的距离，得到光标需要移动的方向和坐标值，并输出相应动作；（7）一次动作识别完成，然后手离开触摸板，放到原点，开始下一次动作识别，如此不断循环。

3.　根据权利要求1所述的用于幼儿教育的手势识别的装置和方法，其特征是:所述距离处理方法为：以当前光标位置为原点，建立多方向坐标系，该坐标轴和触摸板坐标轴方向相同，长度按照同比例b处理（例如假设光标之间的距离为c，现在光标到下一目标光标位置的距离为3cm，方向为向右，而触摸板中点距离左边手型图案是27cm，那么a=27cm，b=c/a=1/9，这样就建立了手势距离和光变距离之间的关系）；所述结果，从拍摄的照片中，判断出手势移动的方向，计算出在坐标轴上移动的距离，得到光标需要移动的方向和坐标值，并输出相应动作。

4.　根据权利要求1所述的用于幼儿教育的手势识别的装置和方法，其特征是:所述做提前设定时，结合触摸板的半径和方向，在手势计算模块中预先设定各坐标方向轴之间的误差角度范围，以及终点坐标和起点左边之间的最小距离 ；所述操作时做判断，方式为将手放在触摸板原点，摄像头拍摄图像，经过手势分割和灰度处理，获取当前手势位置，并和屏幕上原点重合；然后沿某一方向轴移动手到圆周位置，记录移动后的终点手势位置；这一过程中，得到经过照片分析得到的手势移动距离a’，判断a’和 a 的大小关系。