一种基于人眼双目视角的体感控制器制造技术

本发明专利技术涉及一种基于人眼双目视角的体感控制器，属于计算机输入设备，尤其涉及一种智能手势识别设备；本发明专利技术通过在以眼镜为代表的头戴设备为基础，将两颗摄像头分别安装在眼镜的两侧以获得操控者的视角。通过控制电路将两摄像头拍摄的图形信息传输给上位机进行解算，从而获得操控者预期操控位置。本发明专利技术具有操控准确，可实现远距离操控的效果。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种基于人眼双目视角的体感控制器，属于计算机输入设备，尤其涉及一种智能手势识别设备；本专利技术通过在以眼镜为代表的头戴设备为基础，将两颗摄像头分别安装在眼镜的两侧以获得操控者的视角。通过控制电路将两摄像头拍摄的图形信息传输给上位机进行解算，从而获得操控者预期操控位置。本专利技术具有操控准确，可实现远距离操控的效果。【专利说明】—种基于人眼双目视角的体感控制器
本专利技术涉及一种体感控制器，属于计算机输入设备，尤其涉及一种智能手势识别设备。
技术介绍
随着当今IT技术的发展，计算机输入设备的种类变得愈发丰富。人们传统通过鼠标键盘操控电脑，逐渐发展到利用触摸屏幕、语音识别和体感控制技术等多种操纵手段。体感控制器使得操控者无需直接接触显示器或者鼠标而“浮空”操作。相比起鼠标与键盘，手势操控无疑更契合人类的本能。通过体感控制技术人们可以很直观地使用肢体动作，控制计算机或与周边的装置互动，因此体感控制器被广泛地应用。然而市面上的体感控制器的一般都有以下弊端:1、由于体感控制器不能得到操控者的视角，造成操控者的预期操控效果与实际操控效果不符。2、由于传感器的放置位置固定，导致传感器的识别范围小，不能达到远距离操控的效果。如图1，传统体感控制器通常放在操控者和显示器之间，操控者预期隔空用手指点击屏幕上某一点A，于是将手指放在如图位置。该体感控制器通过摄像头捕捉人手指的位置，由于两颗摄像头只捕捉了手指的位置，而忽视了人脑通过双眼成像的效果，所以造成误判，从而在显示器上点击了屏幕上的点B。这就造成了目前的体感控制器在某些精确控制时的不足。【
技术实现思路
】本专利技术的目的在于提供了 一种基于人眼双目视角的体感控制器。该体感控制器具有操控精准，可以实现远距离操控的效果。为实现上述目的，提出了如图2的新型体感控制器。该体感控制器以眼镜为代表的头戴设备为载体。分别将两颗带红外滤镜的摄像头置于眼镜两侧的支架近镜片的一端；当操控者佩戴该眼镜载体时，可实现操控者的头部移动时通过眼镜载体带动两颗带红外滤镜的摄像头一起移动；该眼镜载体上同时安装了 一个控制电路以及红外线发射器。红外线发射器发射的光照射到操控者面前的物体上，光就会被反射回来通过红外滤镜被摄像头接收，由于其他可见光不能透过红外滤镜，因此可以达到屏蔽复杂背景的效果；摄像头用于捕捉人肢体的动作和显示器的位置，由于具有两颗摄像头便可以形成立体的空间图像，因此可以判断出肢体与显示器的相对位置。由于两颗摄像头放置位置的特殊性，该体感控制器可以近似形成人眼中的视觉图像，通过解算之后便可得出操控者的预期操控位置；控制电路可以将保证各个模块的正常工作，并将相应数据通过无线传输手段传输到上位机。【专利附图】【附图说明】图1为传统体感控制器误差产生示意图。图2为基于人眼双目视觉的体感控制器的结构示意图。图3为该体感控制器的工作过程流程图。【具体实施方式】以下将结合附图对本专利技术作进一步说明。如图2所示，该体感控制器包括眼镜载体、两颗带红外滤镜的摄像头、控制电路、红外线发射器以及上位机中的软件程序。该体感控制器以眼镜为代表的头戴设备为载体；分别将两颗带红外滤镜的摄像头置于眼镜两侧的支架近镜片的一端；当操控者佩戴该眼镜载体时，可实现操控者的头部移动时通过眼镜载体带动两颗带红外滤镜的摄像头一起移动；该眼镜载体上同时安装了一个控制电路以及连接两个镜片的支架上的红外线发射器；两颗摄像头的输出信号接到控制电路上，控制电路通过无线传输与上位机相连。所述红外线发射器可以向操控者的视线范围内发射红外线，当红外线遇到障碍物时可以被反射回来，通过红外滤镜被两颗摄像头接收；由于其他可见光不能透过红外滤镜，因此可以达到屏蔽复杂背景的效果。摄像头上的红外滤镜可以将其他可见光过滤掉，所以摄像头所拍摄到的图像就是操控者面前物体的轮廓。由于两颗摄像头位于眼镜两侧的支架近镜片的一端，与操控者双眼位置接近，所以根据两颗摄像头所拍摄到的图像可以模拟出人眼实际看到的图像。置于眼镜载体上的控制电路负责控制整个体感控制器的正常工作。该控制电路与电源相连，负责给其他模块供电。同时将从摄像头接收到的图像经过降低噪声处理之后，通过内部无线传输子模块上传到上位机，供上位机进行数据处理。上位机的程序负责将从该控制电路接收到的图形信息进行处理。上位机根据从两颗摄像头获得轮廓图形信息之后，通过软件进行空间建模。进而在该空间模型中识别出手指和显示器。根据控制者手的姿势进行判断该操控者使用的是手势命令(放大、缩小、翻页、关机、任务切换等)还是点击显示器上某点。如果是手势命令则进行手势命令响应。如果该姿势代表点击显示器上某点则经过解算之后便可通过得到的视角中的显示器和手指的位置得到操控者预期在显示器上操控的点，从而在上位机中进行相应的位置响应。如图3该体感控制器的工作过程及原理:红外线发射器发射的光照射到操控者面前的物体上，光就会被反射回来通过红外滤镜被摄像头接收，由于其他可见光不能透过红外滤镜，因此可以达到屏蔽复杂背景的效果；当操控者预期用手指隔空点击面前的显示器上某一点A时，操控者根据其双目在大脑中形成的图像用指尖遮住A点；两颗摄像头分别会拍摄到操控者面前物体的轮廓图形信息；控制电路将轮廓图形信息经过处理后通过无线传输手段传输给上位机。上位机获得轮廓图形信息之后，通过软件进行空间建模；由于两颗摄像头所处位置与操控者的左右眼位置接近，所以通过该空间建模图像便可以得到操控者的视角；在该空间模型中识别出手指和显示器；根据控制者手的姿势进行判断该操控者使用的是手势命令(放大、缩小、翻页、关机、任务切换等)还是点击显示器上某点；如果是手势命令则进行手势命令响应。如果该姿势代表点击显示器上某点则经过解算之后便可通过得到的视角中的显示器和手指得到操控者预期在显示器上操控的点，从而在上位机中进行相应的位置响应。所述红外线发射器可换成其他光线发射器，相应的两颗摄像头上的滤镜也换成只能通过该光线的滤镜。【权利要求】1.一种基于人眼双目视角的体感控制器，其特征在于:该体感控制器包括眼镜载体、两颗带红外滤镜的摄像头、控制电路、红外线发射器以及上位机中的软件程序； 该体感控制器以眼镜为代表的头戴设备为载体；分别将两颗带红外滤镜的摄像头置于眼镜两侧的支架近镜片的一端；当操控者佩戴该眼镜载体时，可实现操控者的头部移动时通过眼镜载体带动两颗带红外滤镜的摄像头一起移动；该眼镜载体上同时安装了 一个控制电路以及连接两个镜片的支架上的红外线发射器；两颗摄像头的输出信号接到控制电路上，控制电路通过无线传输与上位机相连； 所述红外线发射器可以向操控者的视线范围内发射红外线，当红外线遇到障碍物时可以被反射回来，通过红外滤镜被两颗摄像头接收；由于其他可见光不能透过红外滤镜，因此可以达到屏蔽复杂背景的效果； 摄像头上的红外滤镜可以将其他可见光过滤掉，所以摄像头所拍摄到的图像就是操控者面前物体的轮廓；由于两颗摄像头位于眼镜两侧的支架近镜片的一端，与操控者双眼位置接近，所以根据两颗摄像头所拍摄到的图像可以模拟出人眼实际看到的图像； 置于眼镜载体上的控制电路负责控制整个体感控制器的正常工作；该控制电路与电源相连，负责给其他模块供电；同时将从摄像头接收到的图像经过降低噪声处理本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于人眼双目视角的体感控制器，其特征在于：该体感控制器包括眼镜载体、两颗带红外滤镜的摄像头、控制电路、红外线发射器以及上位机中的软件程序；该体感控制器以眼镜为代表的头戴设备为载体；分别将两颗带红外滤镜的摄像头置于眼镜两侧的支架近镜片的一端；当操控者佩戴该眼镜载体时，可实现操控者的头部移动时通过眼镜载体带动两颗带红外滤镜的摄像头一起移动；该眼镜载体上同时安装了一个控制电路以及连接两个镜片的支架上的红外线发射器；两颗摄像头的输出信号接到控制电路上，控制电路通过无线传输与上位机相连；所述红外线发射器可以向操控者的视线范围内发射红外线，当红外线遇到障碍物时可以被反射回来，通过红外滤镜被两颗摄像头接收；由于其他可见光不能透过红外滤镜，因此可以达到屏蔽复杂背景的效果；摄像头上的红外滤镜可以将其他可见光过滤掉，所以摄像头所拍摄到的图像就是操控者面前物体的轮廓；由于两颗摄像头位于眼镜两侧的支架近镜片的一端，与操控者双眼位置接近，所以根据两颗摄像头所拍摄到的图像可以模拟出人眼实际看到的图像；置于眼镜载体上的控制电路负责控制整个体感控制器的正常工作；该控制电路与电源相连，负责给其他模块供电；同时将从摄像头接收到的图像经过降低噪声处理之后，通过内部无线传输子模块上传到上位机，供上位机进行数据处理；上位机的程序负责将从该控制电路接收到的图形信息进行处理；上位机根据从两颗摄像头获得轮廓图形信息之后，通过软件进行空间建模；进而在该空间模型中识别出手指和显示器；根据控制者手的姿势进行判断该操控者使用的是手势命令还是点击显示器上某点；如果是手势命令则进行手势命令响应；如果该姿势代表点击显示器上某点则经过解算之后便可通过得到的视角中的显示器和手指的位置得到操控者预期在显示器上操控的点，从而在上位机中进行相应的位置响应。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：汪金辉，杨泽重，侯立刚，宫娜，王莉娜，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：北京;11