CN104333962A - 一种智能led灯具及其人机交互系统、交互方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及LED灯具，特别涉及一种智能LED灯具的人机交互系统及其交互方法。本发明是通过以下技术方案得以实现的：一种智能LED灯具的人机交互方法，包括，监控外部对象手势触发，采集手势动作并将监测到的手势动作转化成相应处理指令后进行中央处理的步骤；触发后实时行为反应交互，实时接收外部对象手势触发转化后的处理指令，并根据指令控制互动执行模块进行行为反应从而达到与外部对象实时交互的步骤。本发明能有效通过手势动作实现对LED灯具的控制。
Description
技术领域
本发明涉及LED灯具，特别涉及一种智能LED灯具及其人机交互系统、交互方法。
背景技术
目前，LED照明技术领域已经逐渐向智能化产品靠近；将传感与LED照明结合一体的的实现是未来的趋势；现有的LED照明灯具主要以功能性照明为主，或者独立的控制系统，没有预留人机互动接口；如申请公布号为CN103596345A的发明专利申请所公开的智能可控LED灯。
发明内容
本发明的目的是提供一种智能LED灯具的人机交互方法，能有效通过手势动作实现对LED灯具的控制。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的： 一种智能LED灯具的人机交互方法，包括，
监控外部对象手势触发，采集手势动作并将监测到的手势动作转化成相应处理指令后进行中央处理的步骤；
触发后实时行为反应交互，实时接收外部对象手势触发转化后的处理指令，并根据指令控制互动执行模块进行行为反应从而达到与外部对象实时交互的步骤。
作为上述技术方案的优选，所述将监测到的手势动作转化成相应处理指令的过程包括步骤，
（1）手势检测，进行手势的预处理和检测；
所述预处理包括将采集的手势转换成标准格式的步骤；
所述检测包括通过手势检测算法，检测到手势的起始点和中止点的步骤；
（2）特征提取，提取得到手势的特征矢量流；
所述手势的特征是通过数字信号处理技术从手势中提取最反应其本质属性的信息；
（3）识别搜索，根据手势的特征矢量流与预设的手势模型库进行匹配，得到最适合该手势特征的手势模型；
（4）手势序列分析，基于预设的识别任务的指令信息库，通过对搜索得到的手势模型进行分析，得到识别结果的处理指令。
作为上述技术方案的优选，所述行为反应包括，通过LED灯具的发光模块将手势触发转换的相应处理指令处理后的相应结果进行展示。
作为上述技术方案的优选，控制LED灯具进行行为反应的预设指令的更新包括读取对应的学习期间得以进行的过程数据而后读取学习期间所产生行为反应的动作模式的步骤。
本发明的另一目的在于提供一种智能LED灯具的人机交互系统，包括，
手势识别模块，用于监控外部对象手势触发，采集手势并将接收到的手势转化成相应处理指令后进行中央处理；
中央处理模块，用于实时接收手势识别模块发送来的外部对象手势触发，并根据指令控制LED灯具进行行为反应从而达到与外部对象实时交互；
互动执行模块，用于接收中央处理模块的控制指令而后针对外部对象进行实时的行为反应。
作为上述技术方案的优选，所述手势识别模块包括，
手势检测单元，用于将采集的手势转换成标准格式而后通过手势检测算法，检测到手势的起始点和中止点。
作为上述技术方案的优选，所述中央处理模块包括，
手势模型库，用于存放预设手势模型；
手势信息库，用于存放预设的针对相应手势模型的特定处理指令；
特征提取单元，用于从手势中提取最反应其本质属性的信息；
识别搜索单元，用于根据手势的特征矢量流与预设的手势模型库中内容进行匹配，得到最适合该手势的特征的手势模型；
手势分析单元，用于基于预设的手势信息库，通过对搜索得到的手势模型进行分析，得到处理指令；
学习数据单元，用于存储学习期间得以进行的过程数据；
动作模式数据单元，用于预存学习期间所产生行为反应的动作模式。
作为上述技术方案的优选，所述互动执行模块包括，
LED灯，用于根据中央处理模块的控制指令针对外部对象提供开灯、熄灭、调整光亮度、调整光颜色的变化。
本发明的再一目的在于提供一种智能LED灯具，包括灯体、设于所述灯体的手势识别装置、中央处理装置、驱动装置及LED灯。
作为上述技术方案的优选，所述手势识别装置、中央处理装置、驱动装置都设于所述灯体内部且沿所述灯体的长度方向依次分布；所述手势识别装置靠近所述灯体端盖位置，且表面露出所述灯体；所述灯体具有容纳所述手势识别装置、中央处理装置及驱动装置的内腔；所述灯体一侧固定连接有用于安装所述LED灯的灯板。
综上所述，本发明具有以下有益效果：所述手势识别模块采用电近场传感或非接触式光电传感等方式，通过识别划动手势、画圈手势、触摸手势等动作，输出SPI或I2C信号发送给中央处理模块；中央处理模块内置多种手势模型，可根据当前选择的模式和手势结合，实现对人手势交互的响应；该响应可以包括开灯/关灯、场景切换、播放速度变化和灯具灰度变化等；中央处理模块通过指令方式或PWM方式发送控制指令给驱动装置，驱动互动执行模块，即LED灯完成手势识别对灯具的控制功能。
附图说明
图1是实施例1示意图。
图中，1、手势识别装置，2、中央处理装置，3、驱动装置，4、灯体，41、内腔，5、灯板。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
实施例1：一种智能LED灯具，如图1所示，包括灯体4、设于灯体4的手势识别装置1、中央处理装置2、驱动装置3及LED灯。
手势识别装置1、中央处理装置2、驱动装置3都设于灯体4内部且沿灯体4的长度方向依次分布；手势识别装置1靠近灯体4端盖位置，且表面露出灯体4；灯体4具有容纳手势识别装置1、中央处理装置2及驱动装置3的内腔41；灯体4一侧固定连接有用于安装LED灯的灯板5。
手势识别装置1采用电近场传感或非接触式光电传感等方式，通过识别划动手势、画圈手势、触摸手势等动作，输出SPI或I2C信号发送给中央处理装置2；中央处理装置2内置多种手势模型，可根据当前选择的模式和手势结合，实现对人手势交互的响应；该响应可以包括开灯/关灯、场景切换、播放速度变化和灯具灰度变化等；中央处理装置2通过指令方式或PWM方式发送控制指令给驱动装置3，驱动LED灯完成手势识别对灯具的控制功能。
实施例2： 一种智能LED灯具的人机交互方法，包括，
监控外部对象手势触发，采集手势动作并将监测到的手势动作转化成相应处理指令后进行中央处理的步骤；
触发后实时行为反应交互，实时接收外部对象手势触发转化后的处理指令，并根据指令控制互动执行模块进行行为反应从而达到与外部对象实时交互的步骤。
所述将监测到的手势动作转化成相应处理指令的过程包括步骤，
（1）手势检测，进行手势的预处理和检测；
所述预处理包括将采集的手势转换成标准格式的步骤；
所述检测包括通过手势检测算法，检测到手势的起始点和中止点的步骤；
（2）特征提取，提取得到手势的特征矢量流；
所述手势的特征是通过数字信号处理技术从手势中提取最反应其本质属性的信息；
（3）识别搜索，根据手势的特征矢量流与预设的手势模型库进行匹配，得到最适合该手势特征的手势模型；
（4）手势序列分析，基于预设的识别任务的指令信息库，通过对搜索得到的手势模型进行分析，得到识别结果的处理指令。
所述行为反应包括，通过LED灯具的发光模块将手势触发转换的相应处理指令处理后的相应结果进行展示，如包括开灯/关灯、场景切换、播放速度变化和灯具灰度变化等。
控制LED灯具进行行为反应的预设指令的更新包括读取对应的学习期间得以进行的过程数据而后读取学习期间所产生行为反应的动作模式的步骤。
实施例3：一种智能LED灯具的人机交互系统，包括，
手势识别模块，用于监控外部对象手势触发，采集手势并将接收到的手势转化成相应处理指令后进行中央处理；
中央处理模块，用于实时接收手势识别模块发送来的外部对象手势触发，并根据指令控制LED灯具进行行为反应从而达到与外部对象实时交互；
互动执行模块，用于接收中央处理模块的控制指令而后针对外部对象进行实时的行为反应。
所述手势识别模块包括，
手势检测单元，用于将采集的手势转换成标准格式而后通过手势检测算法，检测到手势的起始点和中止点。
所述中央处理模块包括，
手势模型库，用于存放预设手势模型；
手势信息库，用于存放预设的针对相应手势模型的特定处理指令；
特征提取单元，用于从手势中提取最反应其本质属性的信息；
识别搜索单元，用于根据手势的特征矢量流与预设的手势模型库中内容进行匹配，得到最适合该手势的特征的手势模型；
手势分析单元，用于基于预设的手势信息库，通过对搜索得到的手势模型进行分析，得到处理指令；
学习数据单元，用于存储学习期间得以进行的过程数据；
动作模式数据单元，用于预存学习期间所产生行为反应的动作模式。
所述互动执行模块包括，
LED灯，用于根据中央处理模块的控制指令针对外部对象提供开灯、熄灭、调整光亮度、调整光颜色的变化等操作。
Claims (10)
1. 一种智能LED灯具的人机交互方法，其特征在于：包括，
监控外部对象手势触发，采集手势动作并将监测到的手势动作转化成相应处理指令后进行中央处理的步骤；
触发后实时行为反应交互，实时接收外部对象手势触发转化后的处理指令，并根据指令控制互动执行模块进行行为反应从而达到与外部对象实时交互的步骤。
2. 如权利要求1 所述的一种智能LED灯具的人机交互方法，其特征在于：所述将监测到的手势动作转化成相应处理指令的过程包括步骤，
（1）手势检测，进行手势的预处理和检测；
所述预处理包括将采集的手势转换成标准格式的步骤；
所述检测包括通过手势检测算法，检测到手势的起始点和中止点的步骤；
（2）特征提取，提取得到手势的特征矢量流；
所述手势的特征是通过数字信号处理技术从手势中提取最反应其本质属性的信息；
（3）识别搜索，根据手势的特征矢量流与预设的手势模型库进行匹配，得到最适合该手势特征的手势模型；
（4）手势序列分析，基于预设的识别任务的指令信息库，通过对搜索得到的手势模型进行分析，得到识别结果的处理指令。
3. 如权利要求1 所述的一种智能LED灯具的人机交互方法，其特征在于：
所述行为反应包括，通过LED灯具的发光模块将手势触发转换的相应处理指令处理后的相应结果进行展示。
4. 如权利要求1 所述的一种智能LED灯具的人机交互方法，其特征在于：控制LED灯具进行行为反应的预设指令的更新包括读取对应的学习期间得以进行的过程数据而后读取学习期间所产生行为反应的动作模式的步骤。
5.一种智能LED灯具的人机交互系统，其特征在于：包括，
手势识别模块，用于监控外部对象手势触发，采集手势并将接收到的手势转化成相应处理指令后进行中央处理；
中央处理模块，用于实时接收手势识别模块发送来的外部对象手势触发，并根据指令控制LED灯具进行行为反应从而达到与外部对象实时交互；
互动执行模块，用于接收中央处理模块的控制指令而后针对外部对象进行实时的行为反应。
6. 如权利要求5所述的一种智能LED灯具的人机交互系统，其特征在于：所述手势识别模块包括，
手势检测单元，用于将采集的手势转换成标准格式而后通过手势检测算法，检测到手势的起始点和中止点。
7. 如权利要求5 所述的一种智能LED灯具的人机交互系统，其特征在于：所述中央处理模块包括，
手势模型库，用于存放预设手势模型；
手势信息库，用于存放预设的针对相应手势模型的特定处理指令；
特征提取单元，用于从手势中提取最反应其本质属性的信息；
识别搜索单元，用于根据手势的特征矢量流与预设的手势模型库中内容进行匹配，得到最适合该手势的特征的手势模型；
手势分析单元，用于基于预设的手势信息库，通过对搜索得到的手势模型进行分析，得到处理指令；
学习数据单元，用于存储学习期间得以进行的过程数据；
动作模式数据单元，用于预存学习期间所产生行为反应的动作模式。
8. 如权利要求5所述的一种智能LED灯具的人机交互系统，其特征在于：所述互动执行模块包括，
LED灯，用于根据中央处理模块的控制指令针对外部对象提供开灯、熄灭、调整光亮度、调整光颜色的变化。
9.一种智能LED灯具，其特征在于，包括灯体（4）、设于所述灯体（4）的手势识别装置（1）、中央处理装置（2）、驱动装置（3）及LED灯。
10.根据权利要求9所述的一种智能LED灯具，其特征在于，所述手势识别装置（1）、中央处理装置（2）、驱动装置（3）都设于所述灯体（4）内部且沿所述灯体（4）的长度方向依次分布；所述手势识别装置（1）靠近所述灯体（4）端盖位置，且表面露出所述灯体（4）；所述灯体（4）具有容纳所述手势识别装置（1）、中央处理装置（2）及驱动装置（3）的内腔（41）；所述灯体（4）一侧固定连接有用于安装所述LED灯的灯板（5）。
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