基于视觉的手势识别在工业控制中的应用.doc
《基于视觉的手势识别在工业控制中的应用.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《基于视觉的手势识别在工业控制中的应用.doc(5页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、基于视觉的手势识别在工业控制中的应用嵌入式视觉,基于计算机的视觉系统的演变和推断,处理和解释静态和视频图像的意义,有望成为下一个重大技术成功案例。例如,考虑现在常见于蜂窝电话,平板电脑,膝上型计算机和专用计算机显示器中的图像传感器和处理器。最初用于视频会议和摄影,现在它们被用于其他应用,例如增强现实。同样,考虑消费者监控系统的迅速普及,由于摄像机及其子系统的稳步改进,以及日益用户友好的相关监控软件和服务的推动。此外,最近购买汽车的人已经知道,图像传感器在车辆周围的许多地方越来越多地被发现,用于停车辅助,后视安全,即将发生的碰撞警报,车道偏离警告和其他功能。前面提到的系统中使用的功能强大且经济高
2、效的图像传感器,处理器,存储设备,I/O收发器和其他IC同样适用于包含视觉的工业自动化应用的开发人员。基于手势的人机界面在许多方面都是理想的,因此在这种环境中越来越普遍。首先,它们很直观;为什么单击鼠标或按钮,甚至在触摸屏上滑动手指以翻页或在菜单页面中移动,而只需将手扫过空中?手势基于用户界面的UI还省去了经常妨碍基于触摸的界面的环境限制;水和其他液体,非导电手套,污垢和细菌等。然而,第一代运动实施,如任天堂 Wii游戏机系统所使用的具有其自身的局限性。实施该方案需要一个容易丢失,易损坏的手持式控制器。此外,控制器和系统之间的接口(通常通过蓝牙,ZigBee 或其他一些RF无线技术实现)(如触
3、摸屏界面)易受功能影响由于环境EMI导致的性能下降。相反,请考虑采用图像传感器的设计。基于视觉的手势界面使用人体作为控制器而不是专用的额外硬件,解释手,手臂和其他身体动作。它们具有相对的EMI免疫力;所有您需要确保的是足够的操作员到设备的距离以及足够的环境照明。除了基于手势的控制,并且与前面提到的计算机和手机一样,您可以使用面部识别技术不仅“解锁”系统以响应有效操作员的面貌,还可以自定义配置系统例如,在任何特定操作员的情况下,登录到特定的用户帐户。他们还可以提供比粗粒度加速度计或陀螺仪更广泛的用户控制选项套件基于动作界面。Kinect案例研究如果您的系统采用双图像传感器(即立体声或3-D)排列
4、,您可用的手势范围会变得更加丰富,不仅包括水平和垂直运动但也有深度辨别力。立体声传感器设置还使面部识别软件能够更准确地辨别现实生活中的人与人的照片。 Microsoft采用了一种不同的方法,称为结构光,用Xbox 360的Kinect外设来识别深度(参见图1)。图1:微软用于Xbox 360游戏机的Kinect外设,已知的嵌入式视觉成功案例(a),结合了单色和拜耳图案的全彩色图像传感器,以及用于结构光深度识别的红外发射器(b)。 iFixit的进一步剖析揭示了其他组件细节(c)。 (分别由微软和iFixit提供)。Kinect是最着名的嵌入式视觉示例之一,自2011年11月初开始在市场上销售的
5、前60天销售800万台。它目前还不是一种工业自动化设备,至少是正式的,尽管黑客的努力已经显着扩大了其在游戏机起源之外的实用性。微软计划今年推出适用于Windows7操作系统的官方SDK,以及PC优化的产品变体。无论如何,微软的设计权衡和决策都具有指导意义其他人开发基于视觉的用户界面硬件和软件。Chipworks公司和iFixit在产品推出后不久进行的Kinect拆解显示,单色和全彩色图像传感器均来自Aptina。它们相对通用的VGA分辨率CMOS特性意味着Omnivision等备用电源也是可行的。微软在Kinect设计中包含了一个红外发射器,以便提供一个已知的 - 照明模式光源,由于其工作频率
6、,肉眼也是不可见的。然而,这一设计决定阻碍了Kinect在阳光和其他富含红外线的环境中的使用。单色图像传感器与红外发射器和PrimeSense源处理SoC协同工作,输出QVGA分辨率,通过USB 2.0接口将11位深度图像映射到Xbox 360,白色像素表示附近的对象,颜色渐变延伸到蓝色像素(远)对象(参见图2)。 Kinect还提供来自拜耳滤镜图案彩色图像传感器的24位插值彩色VGA分辨率图像,例如,用于捕获每个游戏玩家的面部图像并随后识别特定用户。最后,Kinect采用了四元素阵列麦克风配置,可用于精确定位三维空间中特定参与者的声音,同时滤除环境噪声和其他游戏玩家的声音。图2:PrimeS
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 基于 视觉 手势 识别 工业 控制 中的 应用
链接地址:https://www.31doc.com/p-3418201.html