手勢識別技術的發展

 

　　說起手勢識別技術的發展，可以粗略分為兩個階段：二維手勢識別以及三維手勢識別。

 

　　zaoqideshoushishibieshibieshijiyuerweicaisetuxiangdeshibiejishu
，suoweideerweicaisetuxiangshizhitongguoputongshexiangtoupaichuchangjinghou
，dedaoerweidejingtaituxiang，ranhouzaitongguojisuanjituxingsuanfajinxingtuxiangzhongneirongdeshibie。erweideshouxingshibiedezhinengshibiechujigejingtaideshoushidongzuo，erqiezhexiedongzuobixuyaotiqianjinxingyushehao。

 

　　相比較二維手勢識別
，三維手勢識別增加了一個Z軸的信息
，它可以識別各種手型
、手(shou)勢(shi)和(he)動(dong)作(zuo)。三(san)維(wei)手(shou)勢(shi)識(shi)別(bie)也(ye)是(shi)現(xian)在(zai)手(shou)勢(shi)識(shi)別(bie)發(fa)展(zhan)的(de)主(zhu)要(yao)方(fang)向(xiang)。不(bu)過(guo)這(zhe)種(zhong)包(bao)含(han)一(yi)定(ding)深(shen)度(du)信(xin)息(xi)的(de)手(shou)勢(shi)識(shi)別(bie)，需(xu)要(yao)特(te)別(bie)的(de)硬(ying)件(jian)來(lai)實(shi)現(xian)。常(chang)見(jian)的(de)有(you)通(tong)過(guo)傳感器和光學攝像頭來完成。

 

　　手勢識別的關鍵技術

 

　　手(shou)勢(shi)識(shi)別(bie)中(zhong)最(zui)關(guan)鍵(jian)的(de)包(bao)括(kuo)對(dui)手(shou)勢(shi)動(dong)作(zuo)的(de)跟(gen)蹤(zong)以(yi)及(ji)後(hou)續(xu)的(de)計(ji)算(suan)機(ji)數(shu)據(ju)處(chu)理(li)。關(guan)於(yu)手(shou)勢(shi)動(dong)作(zuo)捕(bu)捉(zhuo)主(zhu)要(yao)是(shi)通(tong)過(guo)光(guang)學(xue)和(he)傳(chuan)感(gan)器(qi)兩(liang)種(zhong)方(fang)式(shi)來(lai)實(shi)現(xian)。手(shou)勢(shi)識(shi)別(bie)推(tui)測(ce)的(de)算(suan)法(fa)，包(bao)括(kuo)模(mo)板(ban)匹(pi)配(pei)技(ji)術(shu)（二維手勢識別技術使用的）、通過統計樣本特征以及深度學習神經網絡技術。

根據硬件實現方式的不同，目前行業內所采用的手勢識別大約有三種：

 

　　1
、結構光（Structure Light），通過激光的折射以及算法計算出物體的位置和深度信息，進而複原整個三維空間。結構光的代表產品有微軟的Kinect一代。不過由於以來折射光的落點位移來計算位置
，這種技術不能計算出精確的深度信息，對識別的距離也有嚴格的要求。

 

　　2、光飛時間（TIme of Flight）
，加載一個發光元件，通過CMOS傳感器來捕捉計算光子的飛行時間
，根據光子飛行時間推算出光子飛行的距離，也就得到了物體的深度信息。代表作品為Intel帶手勢識別功能的三維攝像頭。

 

　　3、多角成像（MulTI-camera），現在手勢識別領域的佼佼者Leap MoTIon使(shi)用(yong)的(de)就(jiu)是(shi)這(zhe)種(zhong)技(ji)術(shu)。它(ta)使(shi)用(yong)兩(liang)個(ge)或(huo)者(zhe)兩(liang)個(ge)以(yi)上(shang)的(de)攝(she)像(xiang)頭(tou)同(tong)時(shi)采(cai)集(ji)圖(tu)像(xiang)，通(tong)過(guo)比(bi)對(dui)這(zhe)些(xie)不(bu)同(tong)攝(she)像(xiang)頭(tou)在(zai)同(tong)一(yi)時(shi)刻(ke)獲(huo)得(de)的(de)圖(tu)像(xiang)的(de)差(cha)別(bie)
，使(shi)用(yong)算(suan)法(fa)來(lai)計(ji)算(suan)深(shen)度(du)信(xin)息(xi)，從(cong)而(er)多(duo)角(jiao)三(san)維(wei)成(cheng)像(xiang)。

 

　　簡單介紹兩個手勢識別解決方案：

 

　　1、基於NXP LPC824 和 Vishay VCNL4020 的手勢識別方案

 

　　推出基於NXP LPC824 和 Vishay VCNL4020 的手勢識別方案，可以判斷手勢運動的方向。

 

　　功能框圖

 

　　① 手勢識別，LCD 顯示手勢運動方向

 

　　② 兼容 arduino 接口

 

　　③ VCNL4020 感應光線強度變化

 

　　④ 集成調試器，無需第三方調試器

 

　　重要特征

 

　　① VSMF2890RGX01 發射紅外光

 

　　② LPC824M201JHI33 運行手勢識別算法

 

　　③ LPC11U35FHI33 為調試器

 

　　2、基於PAJ7620U2智能隔空手勢解決方案

 

　　原相科技（Pixart）為CMOS光感應用集成電路領導廠商，產品特點為低功耗

、準確性、小尺寸及低成本。

 

　　功能框圖

PAJ7620U2是一種光學數組式傳感器
，以使複雜的手勢和光標模式輸出。

 

　　主要特征

 

　　•內置光源和環境光抑製濾波器 集成的LED
，鏡頭和手勢傳感器在一個小的立方體模塊。能在黑暗或低光環境下工作，減少環境光幹擾。

 

　　•內置手勢識別支持9個手勢類型和輸出的手勢中斷和結果，大大節省了係統的電源。

 

　　•支持率為240Hz的報告可程序設計手勢中斷喚醒係統。

 

　　產品應用

 

　　後視鏡、車載中控
、HUD、智能眼鏡、機器人
、VR、幼教類產品。。等等。