热影像近接手势识别模块、装置及其识别方法制造方法及图纸

一种热影像近接手势识别模块、装置及热影像近接手势识别方法，其热影像近接手势识别模块包含：热传感器数组，由数个热感测单元所组成，可侦测一对象距离该非透镜式的红外线窗口5至35厘米范围内所发出的红外线而产生一热影像数组，并输出一热感应电压数组；一模拟数字转换器；及微控制器，控制该热传感器数组与该模拟数字转换器对该对象进行热影像侦测与信号转换，并以一侦测时序控制并接收每一帧的该数字热感应电压数组，判断是否具有符合一手部特征的一热对象区块，并于该热对象区块符合该手部特征时，以至少两个帧的该热对象区块的变化计算为一手势指令，以发送到主微控制器。以发送到主微控制器。以发送到主微控制器。

【技术实现步骤摘要】
热影像近接手势识别模块、装置及其识别方法


[0001]本专利技术是关于一种手势识别技术，特别是关于运用热影像技术的热影像近接手势识别模块、装置及热影像近接手势识别方法。

技术介绍

[0002]严重特殊传染性肺炎（COVID
‑
19）疫情，是人类历史上首见影响最多国家，改变人类对于传染病的观感与行为的流行病。由于疫情的关系，世界各国纷纷祭出了各种管制措施，其中最常见的就是人与人之间的“社交距离”管制。更进一步地，许多科技公司也纷纷推出具有防疫概念的相应技术：近接感测技术。
[0003]由于触控技术需要手指的触碰方能执行控制的动作，因此，手指的触碰可能会造成病毒的传播问题，因此，许多厂商纷纷在思考如何运用“无须触碰”的近接感测技术来取代某些可能造成病毒传播的设备与产品，例如，电梯的按键（机械式或者触控式），餐厅的各种设备按键，点餐机，自动提款机，各种公共租赁系统（如公共脚踏车、公共电动机车、共享洗衣机、共享洗车
……
），这些可接触到不同人的手指的公共控制相关设备或产品，都可能成为病毒传播的温床。这些产品，都可以近接感测技术来大幅提升防疫的效果：将控制动作以近接方式来取代触碰，即可大幅降低病毒传播的可能性。
[0004]除了以防疫角度来调整触控用途的设备与产品外，近接感测技术还应用到了其他的领域，例如，近接感测手势耳机，近接感测手势汽车音响等。
[0005]目前，此等近接感测技术主要分为两类：主动式与被动式。主动式为发射一个特定的信号，然后，通过接收反射信号来判断是否为手，然后，再判断手的动作，进而输出手势控制信号，此等主动式的近接感测技术有红外线式（红外线发射与反射红外线接收）、超音波式（超音波发射与反射超音波接收）、雷达式（雷达信号的发射与反射雷达信号接收）、结构光式（发射特定光源与反射光接收，通过摄像头Camera来接收），再通过所接收到的信号的影像来判定是否为手，再进一步判断手势。被动式的则有电容式的电场控制，此种技术通过手部干扰电场来判定是否有“带电物”接近，然而，较无法判断为手或其他物体，也无法看到手势，但可以判断对象的移动方向，因此。
[0006]无论是主动式还是被动式的近接感测技术，都希望能解决如何识别“特定手势”的技术问题，这个技术问题，在主动式的近接感测技术上，一般通过矩阵排列的传感器，或者特定排列方式的传感器（如超音波、雷达）来接收其对象对于所发射的信号所产生的反射信号，来“看到”对象，并确认对象为手，以及确认手势。
[0007]由于主动式的近接感测技术需要发射信号，再通过反射信号来判断手势，因此，其有较为耗电的问题。而目前的被动式的电容感测技术，由于需要产生较大的电场，才能侦测到对电场的干扰，也存在着耗电问题，并且，其更有非手部的其他干扰电场的对象的误判可能性。于是，如何开发一种具有低耗电，且可轻易识别为手，且轻易识别出手势的被动式近接感测技术，成为当下的庞大市场需求下，各个厂商所欲发展的技术目标。

技术实现思路

[0008]有鉴于此，本专利技术的目的和特点在于，提出一种热影像近接手势识别模块、具热影像近接手势识别功能的装置及热影像近接手势识别方法，通过运用热传感器数组，将其配置于具有一非透镜式的红外线窗口的一装置上，由于非透镜式的红外线窗口并非透镜，使得该热传感器数组仅能侦测到短距离的热影像，亦即，约5~35厘米（cm）距离内的热影像。换言之，本专利技术通过具体地限制了热传感器的可视距离（装置非透镜式的红外线窗口），使其符合近接传感器的距离，接着，再运用热传感器数组对于手部可进行的温度侦测特性，当其侦测到手部温度范围后，判断所侦测到的对象为手部。接着，再通过侦测到手部的移动动作，来判断手部的各种手势，即可达到省电的被动式近接感测技术，并可准确地判断手部，且准确地判断手势的多重特殊技术功效。
[0009]本专利技术提出一种热影像近接手势识别模块，该热影像近接手势识别模块配置于具有一非透镜式的红外线窗口的一装置，包含：一热传感器数组，由至少8x8个热感测单元所组成，各所述热感测单元可侦测一对象距离该非透镜式的红外线窗口5厘米至35厘米范围内所发出的红外线而产生一热影像数组，并输出一热感应电压数组；一模拟数字转换器，连接该热传感器数组，接收该热感应电压数组，并将各所述热感应电压数组转换为一数字热感应电压数组；及一微控制器，连接该热传感器数组与该模拟数字转换器，控制该热传感器数组与该模拟数字转换器对该对象进行热影像侦测与信号转换，并以一侦测时序控制并接收每一帧的该数字热感应电压数组，判断是否具有符合一手部特征的一热对象区块，并于该热对象区块符合该手部特征时，以至少两个帧的该热对象区块的变化计算为一手势指令，以发送到一主微控制器。
[0010]本专利技术更提供一种热影像近接手势识别方法，运用一热影像近接手势识别模块侦测一对象的一动作，并输出一手势指令，该热影像近接手势识别模块配置于具有一非透镜式的红外线窗口的一装置，且该热影像近接手势识别模块具有一热传感器数组，包含：采集一帧的一热影像数组，并取得对应于该帧的一数字热感应电压数组；判断该数字热感应电压数组是否具有符合一手部特征的一热对象区块；及当该热对象区块符合该手部特征时，对多个该帧的该热对象区块的变化计算为一手势指令，以发送到该装置的一主微控制器。
[0011]本专利技术尚提供一种具热影像近接手势识别功能的装置，包含：一外壳；一非透镜式的红外线窗口，配置于该外壳；一主微控制器；及一热影像近接手势识别模块，包含：一热传感器数组，面对该非透镜式的红外线窗口，且由至少8x8个热感测单元所组成，各所述热感测单元可侦测一对象距离该非透镜式的红外线窗口5厘米至35厘米范围内所发出的红外线而产生一热影像数组，并输出一热感应电压数组；一模拟数字转换器，连接该热传感器数组，接收该热感应电压数组，并将各所述热感应电压数组转换为一数字热感应电压数组；及一微控制器，连接该热传感器数组与该模拟数字转换器，控制该热传感器数组与该模拟数字转换器对该对象进行热影像侦测与信号转换，并以一侦测时序控制并接收每一帧的该数字热感应电压数组，判断是否具有符合一手部特征的一热对象区块，并于该热对象区块符合该手部特征时，以至少两个帧的该热对象区块的变化计算为一手势指令，以发送到该主微控制器。
[0012]可选地，该手部特征为该热对象区块符合一手部温度范围时，判断为符合该手部特征；或，于侦测到具有符合一热差异阈值的该热对象区块，且该热对象区块的范围大于一
像素数量阈值时，判断为符合该手部特征。
[0013]可选地，其中该微控制器更于系统启动后，侦测到符合该手部特征的该对象所对应产生的一启动手势后，开始进行手势判断，再输出该手势指令。
[0014]可选地，其中该启动手势选自：一静止手势、一快速挥动手势、一往左移动手势、一往右移动手势、一往上移动手势、一往下移动手势、一旋转手势。
附图说明
[0015]图1A、图1B为本专利技术的热影像近接手势识别模块、具热影像近接手势识别功能的装置的功能方块图；图2A本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种热影像近接手势识别模块，其特征在于，该热影像近接手势识别模块配置于具有一非透镜式的红外线窗口的一装置，包含：一热传感器数组，由至少8x8个热感测单元所组成，各所述热感测单元可侦测一对象距离该非透镜式的红外线窗口5厘米至35厘米范围内所发出的红外线而产生一热影像数组，并输出一热感应电压数组；一模拟数字转换器，连接该热传感器数组，接收该热感应电压数组，并将各所述热感应电压数组转换为一数字热感应电压数组；及一微控制器，连接该热传感器数组与该模拟数字转换器，控制该热传感器数组与该模拟数字转换器对该对象进行热影像侦测与讯号转换，并以一侦测时序控制并接收每一帧的该数字热感应电压数组，判断是否具有符合一手部特征的一热对象区块，并于该热对象区块符合该手部特征时，以至少两个帧的该热对象区块的变化计算为一手势指令，以发送到一主微控制器。2.如权利要求1所述的热影像近接手势识别模块，其特征在于，该手部特征为该热对象区块符合一手部温度范围时，判断为符合该手部特征；或，于侦测到具有符合一热差异阈值的该热对象区块，且该热对象区块的范围大于一像素数量阈值时，判断为符合该手部特征。3.如权利要求2所述的热影像近接手势识别模块，其特征在于，该微控制器更于系统启动后，侦测到符合该手部特征的该对象所对应产生的一启动手势后，开始进行手势判断，再输出该手势指令。4.如权利要求3所述的热影像近接手势识别模块，其特征在于，该启动手势选自：一静止手势、一快速挥动手势、一往左移动手势、一往右移动手势、一往上移动手势、一往下移动手势、一旋转手势。5.一种热影像近接手势识别方法，运用一热影像近接手势识别模块侦测一对象的一动作，并输出一手势指令，该热影像近接手势识别模块配置于具有一非透镜式的红外线窗口的一装置，且该热影像近接手势识别模块具有一热传感器数组，包含：采集一帧的一热影像数组，并取得对应于该帧的一数字热感应电压数组；判断该数字热感应电压数组是否具有符合一手部特征的一热对象区块；及当该热对象区块符合该手部特征时，对多个该帧的该热对象区块的变化计算为一手势指令，以发送到该装置的一主微控制器。6.如权利要求5所述的热影像近接手势识别方法，其特征在于，该手部特征为该热对象区块符合一手部温度范围时，判断为符合该手部特征；或，于...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄世锋，廖至合，
申请(专利权)人：高尔科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：