CN115390659A

CN115390659A - 数据手套动态校准装置与方法

Info

Publication number: CN115390659A
Application number: CN202210746279.2A
Authority: CN
Inventors: 于维佳; 李宁智; 彭嘉怡; 孙钰纯; 王旭; 孟权权; 谭金麟; 陈森荣; 林邦宇
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2022-06-28
Filing date: 2022-06-28
Publication date: 2022-11-25

Abstract

本申请公开了数据手套动态校准装置与方法，该装置包括：陀螺仪信号采集模块用于获取数据手套的陀螺仪运动数据；弯曲传感信号采集模块用于获取数据手套手指关节的弯曲运动数据；数据库用于存储预设的手势数据对应的动作数据，动作数据包括陀螺仪运动数据、弯曲运动数据；校准模块，包括数据校准单元、关节校准单元、陀螺仪校准单元；数据校准单元用于将采集到的陀螺仪运动数据、弯曲运动数据与数据库中存储的运动数据进行比对；关节校准单元对数据手套手指关节运动时的弯曲度进行调整；陀螺仪校准单元对数据手套出现的陀螺仪运动中的运动幅值进行调整；主控模块。本申请还公开了数据手套动态校准方法。本申请提高了手势数据的识别的简易性和精度。

Description

数据手套动态校准装置与方法

技术领域

本申请涉及数据手套校准技术领域，具体是数据手套动态校准装置与方法。

背景技术

数据手套在智能操作领域越来越火热，通过数据手套获取所需的数据为一大重要的技术突破。准确地获取和识别手势数据是数据手套稳定工作的基础。传统的手势数据识别技术，多采用摄像头识别图像的方式，这种识别方式，识别误差较大，而基于数据手套的自适应动态校准是一种新的手势识别技术，该技术是采用数据手套的动态参数进行适应性调整，从而使数据手套作出的手势命令更易于识别，在此，我们提出了一种数据手套动态校准装置与方法来提高手势数据识别的简易性和精度。

发明内容

本申请的目的在于提供一种数据手套动态校准装置与方法，以提高手势数据识别的简易性和精度。

为实现上述目的，本申请公开了以下技术方案：一种数据手套动态校准装置，包括：

陀螺仪信号采集模块，配置为获取数据手套运动时的陀螺仪运动数据；

弯曲传感信号采集模块，配置为获取数据手套手指关节运动时的弯曲运动数据；

数据库，配置为存储预设的手势数据对应的动作数据，所述动作数据包括所述陀螺仪运动数据、所述弯曲运动数据；

校准模块，包括数据校准单元、关节校准单元、陀螺仪校准单元；所述数据校准单元配置为将采集到的所述陀螺仪运动数据、所述弯曲运动数据与所述数据库中存储的运动数据进行比对，以获取基于数据手套作出的手势对应的标准手势数据；所述关节校准单元配置为基于所述标准手势数据对数据手套手指关节运动时的弯曲度进行调整；所述陀螺仪校准单元配置为基于所述标准手势数据对数据手套出现的陀螺仪运动中的运动幅值进行调整；

主控模块，配置为数据采集、数据传输、数据校准、动态调整的控制部分，并通过通讯模块与上位机进行数据交互。

作为优选，所述陀螺仪信号采集模块包括三轴加速度传感单元、三轴陀螺仪传感单元、三轴磁力计传感单元。

作为优选，该种数据手套动态校准系统还包括模式选择模块，所述模式选择模块包括动态校准模式单元、静态校准模式单元；所述动态校准单元配置为在该模式下，用户使用数据手套时，所述主控模块根据数据手套的运动数据自动匹配标准手势数据并基于该标准手势数据进行数据手套手指关节的弯曲度校准调整和陀螺仪运动中的运动幅值校准调整；所述静态校准模式单元配置为在该模式下，用户预先选择所需的手势数据，所述主控模块控制所述关节校准单元、所述陀螺仪校准单元驱动所述数据手套做出对应的手势数据所需的手指关节弯曲度和陀螺仪运动。

作为优选，在所述静态校准模式单元对应的模式下，所述数据手套做出所需的手指关节弯曲度和陀螺仪运动后，恢复初始状态，所述初始状态包括五指伸直、腕关节平直。

本申请还公开了一种数据手套动态校准方法，该方法包括以下步骤：

建立数据库：将每个基准手势数据对应的基础数据打包后分别存储后形成数据库，所述基础数据包括陀螺仪运动中的幅值数据、手指关节弯曲度数据；

数据检测：陀螺仪信号采集模块采集数据手套在陀螺仪运动中的幅值数据，弯曲传感信号采集模块采集数据手套关节处的手指关节弯曲度数据；

数据配对：数据校准单元将采集到的所述陀螺仪运动数据、所述弯曲运动数据与所述数据库中的所述基准手势数据进行配对；

动作校准：关节校准单元基于标准手势数据对数据手套手指关节运动时的弯曲度进行调整，陀螺仪校准单元基于所述标准手势数据对数据手套出现的陀螺仪运动中的运动幅值进行调整。

作为优选，该种数据手套动态校准方法还包括模式选择：

通过动态校准模式单元选择动态校准模式，在该模式下，用户使用数据手套时，依次进行所述数据检测、所述数据配对、所述动作校准步骤；

通过静态校准模式单元选择静态校准模式，在该模式下，用户预先选择所需的手势数据，主控模块控制所述关节校准单元、所述陀螺仪校准单元驱动数据手套做出对应的手势数据所需的手指关节弯曲度和陀螺仪运动。

作为优选，在静态校准模式下，所述数据手套做出所需的手指关节弯曲度和陀螺仪运动后，恢复初始状态，所述初始状态包括五指伸直、腕关节平直。

有益效果：本申请通过陀螺仪信号采集模块、弯曲传感信号采集模块进准的采集数据手套运动过程中产生的数据，通过数据校准单元的设置与数据库的建立，实现将数据手套运动过程中产生的数据与标准的手势数据对应的动作数据进行比对，从而明确数据手套做出动作与标准的手势数据之间的差异，再通过关节校准单元、陀螺仪校准单元进行数据手套对应数据的调整校准，为后续的手势识别提供准确的手势动作，提进而提高手势识别的简易型和精度。另一方面，通过模式选择模块的设置，为用户以及后台校准数据手套提供双重选择，简化用户和后台人员在数据手套使用以及校准过程，提高使用体验。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例中数据手套动态校准装置的结构框图；

图2为本申请实施例中数据手套动态校准方法的流程框图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请文件中使用到的标准零件均可以从市场上购买，而且根据说明书和附图的记载均可以进行订制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义，并且，未做明确限定的情况下，机械、零件和设备均可以采用现有技术中常规的型号。

在本文中，术语“包括”意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

实施例

参考图1所示的一种数据手套动态校准装置，包括：

陀螺仪信号采集模块，陀螺仪信号采集模块可以是现有技术中的任意一种，其配置为获取数据手套运动时的陀螺仪运动数据，在本实施例中，陀螺仪信号采集模块包括三轴加速度传感单元、三轴陀螺仪传感单元、三轴磁力计传感单元；

弯曲传感信号采集模块，弯曲传感信号采集模块可以是现有技术中的任意一种，其配置为获取数据手套手指关节运动时的弯曲运动数据；

数据库，数据库可以是现有技术中的云存储模块或硬件存储模块等，其配置为存储预设的手势数据对应的动作数据，动作数据包括陀螺仪运动数据、弯曲运动数据；

校准模块，包括数据校准单元、关节校准单元、陀螺仪校准单元；数据校准单元配置为将采集到的陀螺仪运动数据、弯曲运动数据与数据库中存储的运动数据进行比对，以获取基于数据手套作出的手势对应的标准手势数据；关节校准单元配置为基于标准手势数据对数据手套手指关节运动时的弯曲度进行调整；陀螺仪校准单元配置为基于标准手势数据对数据手套出现的陀螺仪运动中的运动幅值进行调整；

主控模块，主控模块可以是现有技术中的任意一种，如MCU等，其配置为数据采集、数据传输、数据校准、动态调整的控制部分，并通过通讯模块与上位机进行数据交互。

基于上述结构，本实施例公开了一种数据手套动态校准方法，如2所示，该方法包括以下步骤：

建立数据库：将每个基准手势数据对应的基础数据打包后分别存储后形成数据库，基础数据包括陀螺仪运动中的幅值数据、手指关节弯曲度数据；

数据配对：数据校准单元将采集到的陀螺仪运动数据、弯曲运动数据与数据库中的基准手势数据进行配对；

动作校准：关节校准单元基于标准手势数据对数据手套手指关节运动时的弯曲度进行调整，陀螺仪校准单元基于标准手势数据对数据手套出现的陀螺仪运动中的运动幅值进行调整。

作为本实施例的一种优选地实施方式，该种数据手套动态校准系统还包括模式选择模块，模式选择模块包括动态校准模式单元、静态校准模式单元；动态校准单元配置为在该模式下，用户使用数据手套时，主控模块根据数据手套的运动数据自动匹配标准手势数据并基于该标准手势数据进行数据手套手指关节的弯曲度校准调整和陀螺仪运动中的运动幅值校准调整；静态校准模式单元配置为在该模式下，用户预先选择所需的手势数据，主控模块控制关节校准单元、陀螺仪校准单元驱动数据手套做出对应的手势数据所需的手指关节弯曲度和陀螺仪运动。

进一步地，在静态校准模式单元对应的模式下，数据手套做出所需的手指关节弯曲度和陀螺仪运动后，恢复初始状态，初始状态包括五指伸直、腕关节平直。

基于上述的模式选择模块，前述的数据手套动态校准方法还包括模式选择：

通过动态校准模式单元选择动态校准模式，在该模式下，用户使用数据手套时，依次进行数据检测、数据配对、动作校准步骤；

通过静态校准模式单元选择静态校准模式，在该模式下，用户预先选择所需的手势数据，主控模块控制关节校准单元、陀螺仪校准单元驱动数据手套做出对应的手势数据所需的手指关节弯曲度和陀螺仪运动；在静态校准模式下，数据手套做出所需的手指关节弯曲度和陀螺仪运动后，恢复初始状态，初始状态包括五指伸直、腕关节平直。

本申请的数据手套动态校准装置与方法，通过陀螺仪信号采集模块、弯曲传感信号采集模块进准的采集数据手套运动过程中产生的数据，通过数据校准单元的设置与数据库的建立，实现将数据手套运动过程中产生的数据与标准的手势数据对应的动作数据进行比对，从而明确数据手套做出动作与标准的手势数据之间的差异，再通过关节校准单元、陀螺仪校准单元进行数据手套对应数据的调整校准，为后续的手势识别提供准确的手势动作，提进而提高手势识别的简易型和精度。另一方面，通过模式选择模块的设置，为用户以及后台校准数据手套提供双重选择，简化用户和后台人员在数据手套使用以及校准过程，提高使用体验。

最后应说明的是：以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims

1.一种数据手套动态校准装置，其特征在于，包括：

校准模块，校准模块，包括数据校准单元、关节校准单元、陀螺仪校准单元；所述数据校准单元配置为将采集到的所述陀螺仪运动数据、所述弯曲运动数据与所述数据库中存储的运动数据进行比对，以获取基于数据手套作出的手势对应的标准手势数据；所述关节校准单元配置为基于所述标准手势数据对数据手套手指关节运动时的弯曲度进行调整；所述陀螺仪校准单元配置为基于所述标准手势数据对数据手套出现的陀螺仪运动中的运动幅值进行调整；

2.根据权利要求1所述的数据手套动态校准装置，其特征在于，所述陀螺仪信号采集模块包括三轴加速度传感单元、三轴陀螺仪传感单元、三轴磁力计传感单元。

3.根据权利要求1所述的数据手套动态校准装置，其特征在于，该种数据手套动态校准系统还包括模式选择模块，所述模式选择模块包括动态校准模式单元、静态校准模式单元；所述动态校准单元配置为在该模式下，用户使用数据手套时，所述主控模块根据数据手套的运动数据自动匹配标准手势数据并基于该标准手势数据进行数据手套手指关节的弯曲度校准调整和陀螺仪运动中的运动幅值校准调整；所述静态校准模式单元配置为在该模式下，用户预先选择所需的手势数据，所述主控模块控制所述关节校准单元、所述陀螺仪校准单元驱动所述数据手套做出对应的手势数据所需的手指关节弯曲度和陀螺仪运动。

4.根据权利要求3所述的数据手套动态校准装置，其特征在于，在所述静态校准模式单元对应的模式下，所述数据手套做出所需的手指关节弯曲度和陀螺仪运动后，恢复初始状态，所述初始状态包括五指伸直、腕关节平直。

5.一种根据权利要求1-4任意一项所述的数据手套动态校准装置的数据手套动态校准方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述的数据手套动态校准方法，其特征在于，该种数据手套动态校准方法还包括模式选择：

7.根据权利要求6所述的数据手套动态校准方法，其特征在于，在静态校准模式下，所述数据手套做出所需的手指关节弯曲度和陀螺仪运动后，恢复初始状态，所述初始状态包括五指伸直、腕关节平直。