專利名稱：紅外交叉對射三維體感動作識別方法
技術領域：
本發明涉及紅外交叉對射三維體感動作識別方法，屬于體感識別領域。
背景技術：
現有的體感識別技術主要包括三種方式第一種方式、通過手持設備利用超聲波、陀螺儀或加速度傳感器等感應裝置來進行動作識別(例如中國專利“一種可用于虛擬現實輸入的肢體動作識別裝置”，其公開號為CN102200829A，
公開日期為2011年9月28日)，該專利采用技術方案的主要缺點是手上需要握持或固定一種裝置，使用不便，無法識別手勢的形狀。第二種方式、依靠攝像頭采集的畫面進行圖形分析來進行動作識別(例如中國專利“手勢識別裝置”，其公開號為CN1218936，
公開日期為1999年6月9日)，該專利采用的技術方案的主要缺點是算法復雜，處理速度慢，不能識別快速動作，在復雜背景下易受干擾；有的識別技術還需要在被識別物體上安裝特殊的反光標記(例如中國專利“一種用于動作識別的腕帶”，其公開號為CN201997061U，
公開日期為2011年10月5日)。第三種方式、依靠菲尼爾濾鏡下的熱釋電元件被動感應進入感應區域內的肢體運動(例如中國專利“具有動作識別功能的移動終端及其動作識別方法”，其公開號為CN102055836A，其
公開日期為2011年5月11日)，主要缺點是分辨率不高，無法識別肢體形狀，而且只能識別兩個維度空間的動作。以上三種方式的識別技術存在識別分辨率不高、只能識別兩個維度空間的動作，識別速度慢的缺點。
發明內容
本發明目的是為了解決現有識別技術存在識別分辨率不高、只能識別兩個維度空間的動作，識別速度慢的問題，提供了一種紅外交叉對射三維體感動作識別方法。本發明所述紅外交叉對射三維體感動作識別方法，在室內天棚或墻體上設置兩組紅外發射裝置和紅外接收裝置，該方法包括以下步驟步驟一、控制每組的紅外發射裝置向對角的紅外接收裝置發射紅外線，以使得兩束紅外線在空中交叉，形成感應工作區域；步驟二、感應工作區域的交疊紅外信號通過編碼器處理后構成兩個紅外二維矩陣，并輸出給計算機，來獲取處于該感應工作區域內物體的形狀和位置；步驟三、根據連續獲取的多個紅外二維矩陣來識別該感應工作區域內物體的動作和三個維度的運動方向，完成三維體感動作識別。本發明的優點本發明方法能夠在三個維度上識別手勢動作，能夠識別快速的肢體動作，識別速度達到每秒鐘50幀。能夠識別手勢形狀，識別分辨率<使用方便，不需要專門的手持器件或特殊反光標記，不易受到背景干擾。
圖1是本發明所述紅外交叉對射三維體感動作識別方法的流程圖。
具體實施例方式具體實施方式
一下面結合圖1說明本實施方式，本實施方式所述紅外交叉對射三維體感動作識別方法，在室內天棚或墻體上設置兩組紅外發射裝置和紅外接收裝置，該方法包括以下步驟步驟一、控制每組的紅外發射裝置向對角的紅外接收裝置發射紅外線，以使得兩束紅外線在空中交叉，形成感應工作區域；步驟二、感應工作區域的交疊紅外信號通過編碼器處理后構成兩個紅外二維矩陣，并輸出給計算機，來獲取處于該感應工作區域內物體的形狀和位置；步驟三、根據連續獲取的多個紅外二維矩陣來識別該感應工作區域內物體的動作和三個維度的運動方向，完成三維體感動作識別。紅外發射裝置和紅外接收裝置均經過編碼器與計算機相連。
具體實施方式
二 本實施方式對實施方式一作進一步說明，兩組紅外發射裝置和紅外接收裝置的設置方式兩個紅外發射裝置并列設置在天棚下表面，兩個紅外接收裝置并列設置在室內地面上，每個紅外發射裝置與對角的紅外接收裝置的連線與地面的夾角為45度。工作原理頂部兩個紅外發射裝置將圓錐形紅外光束以45度角交叉向下發射，下面的兩個紅外接收裝置感應上方投射過來的紅外線。兩束光線交叉的區域即為感應工作區域。當感應工作區域中間沒有任何遮擋的時候，兩個紅外接收裝置所有的感應點都能夠感應到紅外線。當感應工作區域中出現任何遮擋的時候，兩個紅外接收裝置對應的感應點將感應不到紅外線。設置感應點收到紅外光為數值1，被遮擋后收不到紅外光為數值0，通過編碼器進行處理以后，將兩組由0和I構成的二維矩陣(即紅外二維矩陣)以每秒50幀進行輸出。通過輸出的數值就可以很容易的判斷感應工作區域中遮擋物的形狀和位置，通過連續采集多幀數值即可識別手勢和三個維度的運動方向。其它外部設備可以根據識別出來的特定的手勢和三維動作模式來實行自行定義的控制動作。由于紅外發射部分采用了點狀發射的紅外光源，體積十分小巧，極大的減少了安裝過程中的施工難度，減少了對現有裝修結構和外觀的破壞。
具體實施方式
三本實施方式對實施方式一作進一步說明，兩組紅外發射裝置和紅外接收裝置的設置方式兩組紅外發射裝置和紅外接收裝置從上至下依次設置在室內的一個側壁上，在對面側壁上設置平面鏡，每組的紅外發射裝置發射的紅外光束通過平面鏡入射至該組的紅外接收裝置，保證兩束紅外光線交叉。工作原理兩束紅外光線在空中光叉；兩束光線交叉的區域即為感應工作區域。當感應工作區域中間沒有任何遮擋的時候，兩個紅外接收裝置所有的感應點都能夠感應到紅外線。當感應工作區域中出現任何遮擋的時候，兩個紅外接收裝置對應的感應點將感應不到紅外線。設置感應點收到紅外光為數值1，被遮擋后收不到紅外光為數值0，通過編碼器進行處理以后，將兩組由O和I構成的二維矩陣(即紅外二維矩陣)以每秒50幀進行輸出。通過輸出的數值就可以很容易的判斷感應工作區域中遮擋物的形狀和位置，通過連續采集多幀數值即可識別手勢和三個維度的運動方向。其它外部設備可以根據識別出來的特定的手勢和三維動作模式來實行自行定義的控制動作。紅外發射裝置和紅外接收裝置都在室內一個側面，便于擺放和維修。
權利要求
1.紅外交叉對射三維體感動作識別方法，其特征在于，在室內天棚或墻體上設置兩組紅外發射裝置和紅外接收裝置，該方法包括以下步驟 步驟一、控制每組的紅外發射裝置向對角的紅外接收裝置發射紅外線，以使得兩束紅外線在空中交叉，形成感應工作區域； 步驟二、感應工作區域的交疊紅外信號通過編碼器處理后構成兩個紅外二維矩陣，并輸出給計算機，來獲取處于該感應工作區域內物體的形狀和位置； 步驟三、根據連續獲取的多個紅外二維矩陣來識別該感應工作區域內物體的動作和三個維度的運動方向，完成三維體感動作識別。
2.根據權利要求1所述紅外交叉對射三維體感動作識別方法，其特征在于，紅外發射裝置和紅外接收裝置均經過編碼器與計算機相連。
3.根據權利要求1所述紅外交叉對射三維體感動作識別方法，其特征在于，兩組紅外發射裝置和紅外接收裝置的設置方式兩個紅外發射裝置并列設置在天棚下表面，兩個紅外接收裝置并列設置在室內地面上，每個紅外發射裝置與對角的紅外接收裝置的連線與地面的夾角為45度。
4.根據權利要求1所述紅外交叉對射三維體感動作識別方法，其特征在于，兩組紅外發射裝置和紅外接收裝置的設置方式兩組紅外發射裝置和紅外接收裝置從上至下依次設置在室內的一個側壁上，在對面側壁上設置平面鏡，每組的紅外發射裝置發射的紅外光束通過平面鏡入射至該組的紅外接收裝置，保證兩束紅外光線交叉。
全文摘要
紅外交叉對射三維體感動作識別方法，屬于體感識別領域，本發明為解決現有識別技術存在識別分辨率不高、只能識別兩個維度空間的動作，識別速度慢的問題。本發明在室內天棚或墻體上設置兩組紅外發射裝置和紅外接收裝置，該方法包括以下步驟步驟一、控制每組的紅外發射裝置向對角的紅外接收裝置發射紅外線，以使得兩束紅外線在空中交叉，形成感應工作區域；步驟二、感應工作區域的交疊紅外信號通過編碼器處理后構成兩個紅外二維矩陣，并輸出給計算機，來獲取處于該感應工作區域內物體的形狀和位置；步驟三、根據連續獲取的多個紅外二維矩陣來識別該感應工作區域內物體的動作和三個維度的運動方向，完成三維體感動作識別。
文檔編號G06K9/00GK103020604SQ20121055857
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月20日 優先權日2012年12月20日
發明者趙威, 張忠銘 申請人:黑龍江省電力有限公司信息通信分公司, 國家電網公司