[发明专利]一种手势识别传感器及其工作方法

说明书

一种手势识别传感器及其工作方法，包括：可进行波形编程的锁相环PLL、压控振荡器VCO、发射天线、接收天线、混频器、中频模拟电路、模数转换器ADC和信号处理模块；所述的压控振荡器VCO分别与锁相环PLL、发射天线连接；所述混频器分别与接收天线、中频模拟电路的一端连接，模数转换器ADC分别与中频模拟电路的另一端、信号处理模块连接。该传感器采用了与传统手势识别传感器完全不同的识别方法，具有很高的可靠性和识别精度。

技术领域

本发明属于手势识别领域，具体说是一种手势识别传感器及其工作方法。

背景技术

手势识别是进行人机交互最为直接和有效的手段，通过手势识别技术，用户可以用手势去控制身边的各种电子设备，操作简单快捷，如控制手机，电脑，车载电子设备等。由于人体手势的多样性和复杂度较高，要实现较为精确和可靠的手势识别，难度极大，这也是目前市场上没有应用比较成熟的手势识别方案的原因。目前手势识别的技术方案一般有两种：1、基于数据手套的手势识别系统；其工作原理是通过使用者佩戴特制的传感手套，该手套上装有多个可检测人体手腕，手指弯曲，摆动等特定动作的传感器，当手势发生变化时，传感器检测到信号变化，通过数据传感器传到计算机，计算机通过多个传感器的数据进行综合分析，和预设的模型进行匹配，最终判断出具体的手势类型，其结构框图如图1所示。该种手势识别方法最主要的缺点是使用者需要佩戴复杂的数据手套，该手套不仅佩戴极为不便，且成本极高，只能应用在少数一些较为固定的场所。2、基于图像处理的手势识别系统；其工作原理是通过单个或者多个图像采集传感器，采集人体手势的图形影像数据，然后通过计算机对采集的图像数据进行成像分析，最终和之前建立的手势模型进行比对分析，判断书具体的手势姿态，其具体工作流程框图如图2所示。该种方案使用者虽然不用像方案1中需要佩戴额外设备，使用简单，但是其最大的缺点是受环境影响过于明显，在光线不足或者强光下，图像传感器所采集的数据失真过大，即使通过复杂的算法进行还原，也很难得到真实的图像数据，因此其识别可靠性较差，只能在一些环境较为理想的地方使用。

发明内容

针对现有技术存在的上述缺点，本发明提供了一种手势识别传感器及其工作方法,该传感器采用了与传统手势识别传感器完全不同的识别方法，具有很高的可靠性和识别精度。

为实现上述目的，本发明的技术方案是，一种手势识别传感器，包括：可进行波形编程的锁相环PLL、压控振荡器VCO、发射天线、接收天线、混频器、中频模拟电路、模数转换器ADC和信号处理模块；所述的压控振荡器VCO分别与锁相环PLL、发射天线连接；所述混频器分别与接收天线、中频模拟电路的一端连接，模数转换器ADC分别与中频模拟电路的另一端、信号处理模块连接。

进一步的，所述发射天线为一路；所述接收天线为四路。

进一步的，所述的混频器和中频模拟电路为零中频架构。

一种上述手势识别传感器的工作方法，是通过以下步骤实现的：

S1：用户通过可进行波形编程的锁相环PLL产生三角波与恒平波电压波形；

S2：电压波形驱动压控振荡器VCO产生调频波形，通过发射天线发射出去，电磁波遇到人体手势后反射，经过接收天线接收；

S3：经接收天线接收的信号进入到混频器，信号经过混频器下变频后变为中频信号进入中频模拟电路；

S4：中频模拟电路经过放大滤波后到达模数转换器ADC，模数转换器ADC进行采样把携带手势目标发射信息的数据发送给信号处理单元；

S5：信号处理单元经过信号处理后判断具体的手势类别。

进一步的，手势类别包括：三角波区域对比接收天线Ⅰ和Ⅱ的相位变化，若接收天线Ⅰ的相位先滞后接收天线Ⅱ，后超前接收天线Ⅱ，则手往左移动；若接收天线Ⅰ的相位先超前接收天线Ⅱ，后滞后接收天线Ⅱ，则手往右移动；