[发明专利]一种手势识别装置、系统及手势识别方法

说明书

本发明提供了一种手势识别装置、系统及手势识别方法，通过每个手指模块的六轴惯性传感器获取每个手指的六轴姿态数据，分别通过手掌模块的第一九轴惯性传感器和手臂模块的第二九轴惯性传感器获取手掌的九轴姿态数据和手臂的九轴姿态数据，并将每个所述手指的六轴姿态数据、所述手掌的九轴姿态数据和所述手臂的九轴姿态数据发送到上位机。上位机对每个所述手指的六轴姿态数据和所述手掌的九轴姿态数据进行处理，得到每个手指与手掌的相对姿态数据，并对所述手掌的九轴姿态数据和所述手臂的九轴姿态数据进行处理，得到手掌的空间位置。本发明实现了6DOF跟踪，提高了手势识别率。

技术领域

本发明涉及动作识别领域，更具体的，涉及一种手势识别装置、系统及手势识别方法。

背景技术

虚拟现实技术(英文全称：Virtual Reality，英文简称：VR)是仿真技术的一个重要方向，是仿真技术与计算机图形学人机接口技术、多媒体技术、传感技术、网络技术等多种技术的集合，是一门富有挑战性的交叉技术前沿学科和研究领域。虚拟现实技术主要包括模拟环境、感知、自然技能和传感设备等方面。模拟环境是由计算机生成的、实时动态的三维立体逼真图像。感知是指理想的VR应该具有一切人所具有的感知。除计算机图形技术所生成的视觉感知外，还有听觉、触觉、力觉、运动等感知，甚至还包括嗅觉和味觉等，也称为多感知。自然技能是指人的头部转动，眼睛、手势、或其他人体行为动作，由计算机来处理与参与者的动作相适应的数据，并对用户的输入作出实时响应，并分别反馈到用户的五官。传感设备是指三维交互设备。

现有的VR控制器形式各异，包括空鼠手柄、光学手势识别控制器和手套控制器等，大多还处于发展阶段，存在很多缺陷。例如，空鼠手柄一般难以实现6DOF(英文全称：Sixdegrees of freedom)追踪，且无法识别手势；光学手势识别控制器计算复杂度高，且功耗和成本也很高，容易受光照强度的干扰，在识别率上泛化能力有限；手套控制器目前一般采用各种压力传感器来检测关节位移，难以实现6DOF追踪。

综上，目前的VR控制器手势识别率低，用户体验差。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种手势识别装置、系统及手势识别方法，能够准确识别手势和手掌的空间位置，实现6DOF跟踪，提高了手势识别率，改善了用户体验。

为了实现上述发明目的，本发明提供的具体技术方案如下：

一种手势识别装置，包括：手掌模块、手臂模块和一个或一个以上手指模块；

每个所述手指模块包括六轴惯性传感器，每个所述六轴惯性传感器用于获取相应手指的六轴姿态数据；

所述手掌模块包括第一九轴惯性传感器，所述第一九轴惯性传感器用于获取手掌的九轴姿态数据，所述手掌模块用于获取每个所述手指的六轴姿态数据，并将每个所述手指的六轴姿态数据和所述手掌的九轴姿态数据发送到上位机，使所述上位机对每个所述手指的六轴姿态数据和所述手掌的九轴姿态数据进行处理得到每个手指与手掌的相对姿态数据；

所述手臂模块包括第二九轴惯性传感器和第二微控制单元，所述第二九轴惯性传感器用于获取手臂的九轴姿态数据，所述手臂模块用于将所述手臂的九轴姿态数据发送到所述上位机，使所述上位机对所述手掌的九轴姿态数据和所述手臂的九轴姿态数据进行处理得到手掌的空间位置。

优选的，所述手掌模块还包括第一微控制单元，所述第一微控制单元用于获取每个所述手指的六轴姿态数据和所述手掌的九轴姿态数据，并将每个所述手指的六轴姿态数据和所述手掌的九轴姿态数据发送到上位机；

所述手臂模块还包括第二微控制单元，所述第二微控制单元用于获取所述手臂的九轴姿态数据，并将所述手臂的九轴姿态数据发送到所述上位机。

优选的，所述手掌模块还包括第一蓝牙传输单元，所述手臂模块还包括第二蓝牙传输单元；