[发明专利]一种用于摇杆式娃娃机的单目手势控制后装系统、控制方法及改造方法

说明书

本发明提出一种用于摇杆式娃娃机的单目手势控制后装系统、控制方法及改造方法，所述系统包括图像采集模块、检测模块、转换模块和电平驱动模块；所述图像采集模块通过单目RGB摄像头采集图像，并进行图像预处理；所述检测模块通过图像采集模块输入图像，使用检测模型，计算出图像手势类型和坐标；所述转换模块用于将手势类型转换成相应的指令，输出前、后、左、右、停止和抓取指令；所述电平驱动模块通过输入的指令模拟机械摇杆向娃娃机主板发送高低电平信号。本发明所述系统基于单目RGB摄像头进行开发，成本低，计算量少，不依赖摇杆娃娃机主板通信协议限制，能够解决通信协议问题，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于手势控制技术领域，特别是涉及一种用于摇杆式娃娃机的单目手势控制后装系统、控制方法及改造方法。

背景技术

摇杆式娃娃机在现有市场上普及率较高，号称新一代“街机”，同时摇杆式娃娃机趋于饱和，在这种情况下新玩法、新产品的推出极为重要。

目前娃娃机厂商为了解决上述问题，推出了手势控制娃娃机，利用空间手势控制娃娃机天车进行运动。采用的技术是基于深度摄像头进行手势识别。基于深度摄像头开发的手势识别模块有如下问题：第一，计算量偏大，部分深度摄像头帧率偏低，用户体验感欠佳；第二，计算模块需要使用高端的嵌入式板进行计算，高端嵌入式板价格较高，整体手势识别模块成本高；第三，手势控制模块与娃娃机主板通常通过非标准协议进行通信，因此需要整机定制化开发，手势模块无法批量生产；第四，手势控制娃娃机与摇杆式娃娃机产生竞争关系，抢占摇杆式娃娃机市场份额，并且手势控制娃娃机整机与摇杆式娃娃机整机价格差距过大；由于上述缺点基于深度摄像头开发的手势控制娃娃机产品在市场上难以推广。

发明内容

本发明目的是为了解决现有的技术问题，提出了一种用于摇杆式娃娃机的单目手势控制后装系统、控制方法及改造方法。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明提出一种用于摇杆式娃娃机的单目手势控制后装系统，所述系统包括图像采集模块、检测模块、转换模块和电平驱动模块；所述图像采集模块通过单目RGB摄像头采集图像，并进行图像预处理；所述检测模块通过图像采集模块输入图像，使用检测模型，计算出图像手势类型和坐标；所述转换模块用于将手势类型转换成相应的指令，输出前、后、左、右、停止和抓取指令；所述电平驱动模块通过输入的指令模拟机械摇杆向娃娃机主板发送高低电平信号。

本发明还提出一种用于摇杆式娃娃机的单目手势控制后装系统的控制方法，摇杆式娃娃机整机上电后单目手势控制后装系统与娃娃机主机相互独立运行，当主机接收到系统输出的电平信号时，天车执行相应命令，具体步骤为：

步骤1、上电后，单目手势控制后装系统开机运行，娃娃机主机开机运行；

步骤2、单目手势控制后装系统通过图像采集模块采集图像，并进行图像预处理；

步骤3、检测模块计算手势类型，输出检测结果；

步骤4、如检测模块未检测到手势，调节摄像头亮度；

步骤5、迭代执行步骤3及步骤4直至成功检测到手势；

步骤6、判断摄像头亮度调节次数是否达到预设次数，如未达到则进行摄像头亮度调节；

步骤7、转换模块获取手势类型和坐标，将检测到的手势类型转换成6种指令：前、后、左、右、停止、抓取；

步骤8、所述电平驱动模块收到指令后，模拟娃娃机机械摇杆向娃娃机主机发送指令对应的高低电平信号；

步骤9、娃娃机主机收到电平信号后，判断用户是否投币；如已投币，天车执行相应的电平信号，否则天车无响应。

进一步地，所述图像采集模块包括图像获取单元和亮度调节单元，所述图像获取单元输出检测模块需要的图像，所述亮度调节单元根据图像自动设置摄像头亮度；