基于手势识别的智能输入系统设计

本文摘要:图1系统原理框图  1系统功能构建原理  Smartmouse智能输出系统使用加速度传感器对使用者的手部动作数据展开收集和可行性辨识,融合无线通信和USB接口技术,通过自创的非常简单且智能的手势辨识处置算法,将获得的手部动作信息通过USB模块传输给PC或接收机,使用户需要以更加合乎肢体动作习惯的方式对PC展开掌控,给用户带给全新的操作者体验。

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Smartmouse智能手势输出系统分成手执末端(手势数据采集模块)和主机末端(数据接管处置模块),手执末端和主机末端通过无线方式相连。手执末端可便利地配戴在使用者手指上,对使用者的手势数据展开收集;主机末端可实现与PC机模块,并可对手势数据展开接管和智能处置。  Smartmouse智能手势输出装置的功能框图如图1右图。  Smartmouse智能手势输出装置,可精确辨识人的各种手势并依据手势简洁的展开如移动鼠标、左键、右键、移除、确认、中止、移动文件等等适当操作者。

信号收集末端可动态原始的收集人手部动作的信息,经整理后以适当的数据格式通过2.4G无线频段传输给PC或接收机上的主机末端;主机末端可在需要任何驱动程序的前提下将自身事例化作USB模块形式的鼠标键盘填充设备;接收数据后,对数据展开智能化处置,辨识出有手势所传达的意义,同时将适当操作者对系统给PC或接收机。对手势的识别率不应超过消费类电子的水平。

  图1系统原理框图  1系统功能构建原理  Smartmouse智能输出系统使用加速度传感器对使用者的手部动作数据展开收集和可行性辨识,融合无线通信和USB接口技术,通过自创的非常简单且智能的手势辨识处置算法,将获得的手部动作信息通过USB模块传输给PC或接收机,使用户需要以更加合乎肢体动作习惯的方式对PC展开掌控,给用户带给全新的操作者体验。  Smartmouse智能输出系统硬件结构框图如下图2右图。  图2系统硬件结构框图  (1)手势数据采集  Smartmouse智能手势输出系统的手执末端须要对使用者手部动作数据展开倒数且精确的取样,并将收集到的手部动作数据通过无线形式传输给相连在PC机USB模块上的主机末端。本系统使用美新的公司生产的双轴MEMS加速度传感器芯片MXC6202xMP作为主要的手势动作感官器件,在准确感官手部动作数据的同时,超过低功耗、高精度的拒绝。

  (2)数据接管与处置  相连在PC机USB口上的主机末端,即数据接管与处置模块,将自身事例化作PC机的鼠标和键盘填充设备,同时将通过无线方式接管到的手势数据通过辨识算法展开智能处置,将处置后的结果以鼠标键盘操作者数据的形式传输给PC机。数据接管与处置模块与PC机的相连过程需要加装任何驱动,可实现即插即用。对手势数据的识别率需要符合消费类电子拒绝。本系统中以AVR单片机为核心处理单元,负责管理将设备按照USB协议枚举为USB填充设备,管理无线发送模块,并通过无线模块对手执末端展开管理,同时将接管到的手势数据通过自创的手势辨识算法展开分析,将结果发送给主机末端。

  (3)数据的传输  收集的手势数据的传输使用当前在消费类电子产品领域应用于较为普遍的2.4G频段,在确保比特率的前提下精确传输数据和掌控信息,同时可实现设备休眠状态等降低功耗的操作者。  (4)主机末端与PC模块  主机末端即手势数据处理模块通过USB模块与PC机展开相连,将自身事例化作PC机的键盘鼠标填充设备,在不必须任何驱动的前提下构建即插即用。

  (5)电源供给  手执末端使用微型锂电池作为电源,体积较小并可展开反复电池与用于。同时通过休眠状态、停机等操作者减少系统功耗。  主机末端通过主机USB模块供电,在长时间不用于情况下可展开休眠状态操作者。  (6)智能识别亲率  Smartmouse智能手势输出系统必须简洁的对PC机展开操作者,对手势的识别率有较高拒绝,同时能对现今较为风行的展示软件展开简单操作者。

本设计中通过32位AVR单片机对接管到的手势数据展开处置,融合本团队自创的手势辨识算法,辨识出有手势具备的意义。  2硬件平台搭配及资源配置  由于本系统所包括的模块众多、算法简单,同时对功耗、稳定性又有很高拒绝,所以在平台的自由选择时分两个步骤展开:  功能构建阶段,主要为完备手势辨识算法、USB接口协议、无线通讯协议等。各个部分皆用于现成模块。

无线发送部分使用TI公司生产的eZ430无线发送模块;算法硬件构建和USB模块等的管理使用Atmel公司获取的EVK1100开发板。


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