一种基于手势控制的虚拟现实人机交互系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于手势控制的虚拟现实人机交互系统，包括虚拟现实及增强现实显示装置、辅助手套、主动红外摄像头及处理系统，所述处理系统分别电性连接主动红外摄像头和虚拟现实及增强现实显示装置，所述辅助手套为露指型，且仅露出手指的指尖一节。本实用新型专利技术成本低廉，支持用户以符合自然习惯的动作进行手势操作，提高交互时的人机工效、提高操作手势的识别准确率，并且在微光和无光条件下仍可正常工作，也适合对隐蔽性有较高要求的特种单位使用。

【技术实现步骤摘要】
一种基于手势控制的虚拟现实人机交互系统
本技术涉及人机交互领域，特别涉及一种基于手势控制的虚拟现实人机交互系统。
技术介绍
目前现有技术对用户操作的限制较大，准确率低，成本高，不符合日常习惯，人机工效低。部分产品对外部光照条件有严重依赖，微光或无光环境下无法工作。
技术实现思路
为解决现有的技术问题，本技术提供了一种基于手势控制的虚拟现实人机交互系统，包括处理系统、辅助手套、主动红外摄像头及虚拟现实及增强现实显示装置，所述处理系统分别电性连接主动红外摄像头和虚拟现实及增强现实显示装置，所述辅助手套为露指型，且仅露出手指的指尖一节。进一步地，所述虚拟现实及增强现实显示装置可以是头盔或眼镜或显示器。进一步地，所述处理系统包括图像采集模块、图像处理模块、解算模块、控制模块及显示屏模块，且依次连接；所述图像采集模块将所述主动红外摄像头用于采集手势图像数据，并将图像数据传递至图像处理模块；所述图像处理模块对采集的图像进行处理，提取有效数据并传递至解算模块；所述解算模块对有效数据进行分析解算，判断具体的手势动作，将数据发送给控制模块；所述控制模块将具体操作信号输出给显示屏模块；所述显示屏模块将操作结果显示在虚拟现实及增强现实显示装置上。进一步地，所述辅助手套的手指两侧布置两条与手部皮肤、手套材料的红外特征都不同的、可以识别方向性的识别线。进一步地，所述辅助手套除指尖一节外，在每节手指的掌心方向镂空一个圆形，手背方向镂空一个长方形，所述辅助手套的掌背镂空一个长方形，在掌心镂空一个圆形。进一步地，所述主动红外摄像头至少为两个。对比现有技术，本技术的有益效果：1.成本低廉，便于生产和推广。2.对用户操作限制较小，符合用户自然操作习惯。3.人机工效高。4.有效提高手部动作的识别效率。5.不依赖外部光源仍可正常工作，适应性强。本技术成本低廉，支持用户以符合自然习惯的动作进行手势操作，提高交互时的人机工效、提高操作手势的识别准确率，并且在微光和无光条件下仍可正常工作，也适合对隐蔽性有较高要求的特种单位使用。附图说明图1为本技术的虚拟现实及增强现实装置的结构框图；图2为本技术佩戴辅助手套的手心方向示意图；图3为本技术佩戴辅助手套的手背方向示意图；图4为本技术佩戴辅助手套的手指侧面的方向识别标记示意图。具体实施方式下面结合具体实施例对本技术做进一步说明，但本技术不受实施例的限制。在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”和“竖着”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接连接，亦可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个部件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。此外，在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”、“多组”、“多根”的含义是两个或两个以上。本技术提供了一种基于手势控制的虚拟现实人机交互系统，包括虚拟现实及增强现实显示装置、辅助手套、主动红外摄像头及处理系统，所述处理系统分别电性连接主动红外摄像头和虚拟现实及增强现实显示装置。虚拟现实及增强现实显示装置可以是头盔或眼镜或显示器。如图1所示，处理系统包括图像采集模块、图像处理模块、解算模块、控制模块及显示屏模块，且依次连接。图像采集模块将所述主动红外摄像头用于采集手势图像数据，并将图像数据传递至图像处理模块。图像处理模块对采集的图像进行处理，提取有效数据并传递至解算模块。解算模块对有效数据进行分析解算，判断具体的手势动作，将数据发送给控制模块。控制模块将具体操作信号输出给显示屏模块。显示屏模块将操作结果显示在虚拟现实及增强现实显示装置上。如图2、图3、图4所示，手势识别的难点在于准确识别形状相似的手部影像，为了提高识别准确性，配置了辅助手套，辅助手套的手指两侧布置两条与手部皮肤红外特征不同的、可以识别方向性的识别线。辅助手套为露指型，且仅露出手指的指尖一节，所述辅助手套除指尖一节外，在每节手指的掌心方向镂空一个圆形，手背方向镂空一个长方形，所述辅助手套的掌背镂空一个长方形，在掌心镂空一个圆形，镂空尺寸和位置应依照实际需求安排。此种设计可以使手部动作在各个方向和轴向上的差别更加明显，便于识别。主动红外摄像头安置在用户头部两侧，优选位置在双眼外侧，与双眼在同一平面上。因为在虚拟现实和增强现实环境下进行交互时，用户的手自然会在视野范围内进行操作。此时安置在双眼外侧的主动红外摄像头刚好可以采集到用户的所有手部动作，由于部分手部动作在人眼视角观察时具有高度近似性，为了增强对手部动作判断的准确性，系统配置了专用的辅助手套，收集图像数据进行分析之后即可解算手部具体动作，然后将操作结果输出到显示器模块。以上所述仅是本技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于手势控制的虚拟现实人机交互系统，其特征在于，包括虚拟现实及增强现实显示装置、辅助手套、主动红外摄像头及处理系统，所述处理系统分别电性连接主动红外摄像头和虚拟现实及增强现实显示装置，所述辅助手套为露指型，且仅露出手指的指尖一节。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于手势控制的虚拟现实人机交互系统，其特征在于，包括虚拟现实及增强现实显示装置、辅助手套、主动红外摄像头及处理系统，所述处理系统分别电性连接主动红外摄像头和虚拟现实及增强现实显示装置，所述辅助手套为露指型，且仅露出手指的指尖一节。


2.根据权利要求1所述的基于手势控制的虚拟现实人机交互系统，其特征在于，所述虚拟现实及增强现实显示装置可以是头盔或眼镜或显示器。


3.根据权利要求1或2所述的基于手势控制的虚拟现实人机交互系统，其特征在于，所述处理系统包括图像采集模块、图像处理模块、解算模块、控制模块及显示屏模块，且依次连接；
所述图像采集模块将所述主动红外摄像头用于采集手势图像数据，并将图像数据传递至图像处理模块；
所述图像处理模块对采集的图像进行处理，提取有效数据并传递至解算模块；

【专利技术属性】
技术研发人员：刘红阳，王晓敏，张琨，
申请(专利权)人：北京格如灵科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11