用於操作手勢識別的攝像模塊和家用電器的製造方法
2023-10-27 15:42:22 2
用於操作手勢識別的攝像模塊和家用電器的製造方法
【專利摘要】用於操作手勢識別的攝像模塊和家用電器。用於操作手勢識別的攝像模塊(100a)，包括：攝像機(101)，評估單元(102)，其評估由攝像機(101)產生的圖像數據，用於從預先定義的操作手勢組識別操作手勢，其中所述操作手勢用作家用電器(300)的操作者控制，其中所述家用電器(300)包括與攝像模塊(100a)分離的用於功能控制的控制設備(200)，以及用於將攝像模塊(100a)與控制設備(200)耦合的接口(103a)，其中根據所識別的操作手勢的信息通過接口(103a)被傳送到控制設備(200)。
【專利說明】用於操作手勢識別的攝像模塊和家用電器
【技術領域】
[0001]本發明涉及用於操作手勢識別的攝像模塊和家用電器。
【背景技術】
[0002]DE10361341A1公開了一種用於操作家用電器的設備，其包括用於非接觸式識別手勢的裝置，且其可以被所識別的手勢控制。
【發明內容】
[0003]本發明的潛在目的是提供一種用於操作手勢識別(或者識別操作手勢)的攝像模塊和一種家用電器，其允許簡單且節省成本的可實施的家用電器的手勢控制。
[0004]本發明通過根據權利要求1所述的攝像模塊和根據權利要求8所述的家用電器來實現所述目的。
[0005]優選實施例是從屬權利要求的主題，其用語由此通過引用被併入到該說明書的內容中。
[0006]用於操作手勢識別的攝像模塊包括:至少一個攝像機，例如一個攝像機或兩個攝像機，例如在所有情況下均具有攝像晶片和相關聯的光學器件；評估單元，例如採用微處理器的形式，其評估由攝像機產生的圖像數據，用於從預先定義的操作手勢組中識別操作手勢，其中所述操作手勢用作家用電器的操作者控制；以及到與攝像模塊分離的家用電器的控制設備的接口，其中有關所識別的操作手勢或根據所識別的操作手勢的信息通過該接口被傳送到控制設備。攝像模塊優選地包括用於手勢操作的所有部件和功能，並且從而形成手勢控制用戶接口，其可耦合到家用電器的控制設備。通過在攝像模塊和家用電器的控制設備之間的接口或總線，優選地僅僅普通操作數據形式的基本信息被傳送。這使得控制設備不需執行任何計算等來識別操作手勢成為可能。在攝像模塊中，許多預先定義的操作手勢可被存儲。當識別操作手勢時，例如僅僅操作手勢的標識符以及執行操作手勢的操作者的手指和/或手的X-位置、Y-位置和Z-位置通過接口被傳送。在一些操作手勢的情況下，存在這樣的偶然性:這樣的位置數據的適當相關性是不可能的。接口可以被形成為串行或並行的數據總線。
[0007]藉助操作手勢之一，例如，具有多個烹飪區域的爐灶的烹飪區域或烹飪地帶可被選擇，並且隨後藉助操作手勢中的另一個操作手勢，爐灶的所需的加熱能力可以被設定。而且，家用電器的特殊功能可以例如以程序設定、程序參數設定等的形式被選擇或者被激活。
[0008]攝像機可以是二維(2D)攝像機或三維(3D)攝像機，例如，所謂的飛行時間攝像機或立體攝像機。
[0009]攝像模塊可以包括:可控光源或可控燈源，其中評估單元將光源和攝像機同步。例如，可控光源可以是紅外光源，其中，在最簡單的情況下，可控是指適於接通和關斷。評估設備可以例如與所謂的相機快門同步地實現光源的驅動。這可以是有利的，因為光源僅僅在攝像機拍攝的瞬間產生光脈衝。[0010]可替換地，可以與攝像模塊分離地提供光源，其中評估單元例如藉助相關聯的控制引線和/或藉助通過接口被傳送的控制信號將光源和攝像機同步。在攝像模塊上，專用控制輸出可以被提供，其允許外部光源的連接。
[0011]唯一的操作手勢標識符可以被分配給來自預先定義的操作手勢組中的每個操作手勢，其中相應於所識別的操作手勢的信息包括分配的操作手勢標識符。相應於所識別的操作手勢的信息可以包括所識別的操作手勢的(3維)位置信息，例如執行操作手勢的用戶的手指和/或手的坐標。
[0012]接口可以包括不同的控制弓丨線或控制線，其中來自預先定義的控制手勢組的唯一的控制手勢，特別是一個確切的控制手勢，被分配給相應的控制引線或控制線。例如，評估設備可以從操作手勢得到所需的操作功能。所述操作功能然後可以通過相關聯的控制引線或控制線被用信號發送到家用電器的控制設備。結果，例如，關鍵的觸摸控制面板可以被在相應的操作手勢上觸發相關聯的功能的攝像模塊所取代。
[0013]家用電器包括:用於家用電器的功能控制的控制設備，以及用於家用電器的操作者控制的用戶接口，其中用戶接口包括上述攝像模塊或由這樣的攝像模塊形成。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]接下來通過參考示出本發明的實施例的附圖來描述本發明。在這種情況下，附圖示意性地示出:
[0015]圖1是根據第一實施例的根據本發明的家用電器；
[0016]圖2是根據另一實施例的根據本發明的家用電器；以及
[0017]圖3是根據另一實施例的根據本發明的家用電器。
【具體實施方式】
[0018]圖1示出了家用電器300，該家用電器300例如採用電爐，洗衣機，烘乾機等等的形式，該家用電器300具有控制設備200，該控制設備200例如採用微控制器的形式，以及用於家用電器300的操作者控制的用戶接口，其採用能夠識別用戶的操作手勢的手勢識別模塊或攝像模塊IOOa的形式。
[0019]控制設備200用作家用電器300的功能控制，例如通過適當地控制致動器，讀出傳感器，實現控制迴路，執行可以被用戶選擇的程序順序，等等。
[0020]用於操作手勢識別的攝像模塊IOOa包括:I個或2個傳統的2D攝像機或3D攝像機101 ;評估單元102，其例如採用微控制器或現場可編程門陣列(FPGA)的形式，其評估由攝像機101產生的圖像數據，用於識別從預先定義的操作手勢組中識別操作手勢；由評估設備102驅動的光源104 ;以及用於將攝像模塊IOOa和控制設備200耦合的串行接口 103a，其中控制設備200包括沒有被明確示出的相應的串行接口。
[0021]接口 103a可例如是傳統的通用異步接收發送器(UART)接口。
[0022]預先定義的操作手勢組用作家用電器300的操作者控制，其中所述組可以包括以下手勢:用食指，攥起的手，張開的手指，拳頭，拇指在右側或在左側的拳頭等等指點。唯一的操作手勢標識符被分配給來自預先定義的操作手勢組的每一個操作手勢。
[0023]除實際操作手勢之外，攝像模塊IOOa還識別相關聯的位置信息和/或方向信息，例如操作人員的手的手指指向的X坐標和Y坐標，手的X坐標和Y坐標，以及手的Z坐標。為了確定Z坐標，3D攝像機可以被使用。作為替換，(偽)Z坐標可以藉助2D-攝像機通過評估手的尺寸變化來確定。當手第一次被攝像機識別時，默認的Z坐標可以被定義，然後其響應於通過成像檢測的手的相對尺寸變化而改變。
[0024]藉助攝像模塊100a識別操作手勢時，相關聯的操作手勢標識符以及需要時的相關聯的位置信息通過接口 103a傳送到控制設備200。控制設備200相應地結合另外傳送的位置信息實施該操作手勢，視情況而定，例如通過開啟與該手勢相關聯的家用電器300的功能，通過選擇烹飪區域，通過改變所需值，等等。
[0025]圖2示出了根據另一實施例的根據本發明的家用電器100b。在這個實施例中，可控光源105在攝像模塊IOOb的外部被提供。光源通過特別為其提供的控制引線或控制線與攝像機101同步，其中評估單元102以同步的方式驅動攝像機101和外部光源105。
[0026]圖3示出了根據另一實施例的根據本發明的家用電器100c。在所述實施例中，接口 103b包括η條控制引線或控制線103b_l到103b_n，其中給每個相應的控制引線或控制線分配來自預先定義的等同的η個操作手勢的組的一個確切的操作手勢。在這種情況下，評估設備102從操作手勢和相關聯的運動識別所需的操作功能。然後操作功能通過控制引線或控制線103b_l到103b_n中的相關聯的一個控制引線或控制線被用信號發送到控制設備200。結果是，例如，關鍵的觸摸控制面板可以被在相應的操作手勢情況下「按壓」相應的操作鍵的攝像模塊IOOc所取代。
[0027]由於攝像模塊的模塊化配置，手勢識別可以不用費力地連接到多種控制。由於手勢識別模塊或攝像模塊執行已經通過攝像機遞送的圖像數據的完整評估，隨後的控制可以使用更節省成本和更低性能的處理器來實現，或者現有的控制可以用手勢控制來補充而無需任何改變。
【權利要求】
1.一種用於操作手勢識別的攝像模塊(100a，100b, 100c)，包括: -攝像機(101)， -評估單元(102)，其評估由攝像機(101)產生的圖像數據，用於從預先定義的操作手勢組識別操作手勢，其中所述操作手勢用作家用電器(300)的操作者控制，其中所述家用電器(300)包括與攝像模塊(100a，100b，100c)分離的用於功能控制的控制設備(200)，以及 -用於將攝像模塊(100a，100b，100c)與控制設備(200)耦合的接口(103a，103b)，其中根據所識別的操作手勢的信息通過接口(103a，103b)被傳送到控制設備(200)。
2.如權利要求1所述的攝像模塊，其特徵在於 -所述攝像機是2D-攝像機或3D-攝像機。
3.如權利要求1或2所述的攝像模塊，其特徵在於 -所述攝像模塊包括可控光源(104)，其中所述評估單元將所述光源和所述攝像機同止/Jy ο
4.如權利要求1或2所述的攝像模塊，其特徵在於 -所述評估單元將所述攝像機和在所述攝像模塊外部提供的可控光源(105)同步。
5.如前述權利要求中的任一項所述的攝像模塊，其特徵在於 -唯一的操作手勢標識符被分配到來自預先定義的操作手勢組的相應的操作手勢，其中所述信息包括被分配的操作手勢標識符。
6.如前述權利要求中的任一項所述的攝像模塊，其特徵在於 -所述信息包括所識別的操作手勢的位置信息。
7.如前述權利要求中的任一項所述的攝像模塊，其特徵在於 -所述接口(103b)包括不同的控制引線(103b_l到103b_n)，其中給每個相應的控制引線分配來自預先定義的操作手勢組的操作手勢。
8.—種家用電器(300),包括: -用於所述家用電器(300)的功能控制的控制設備(200)，以及 -用於所述家用電器的操作者控制的用戶接口， 其特徵在於， 所述用戶接口包括如權利要求1到7中的任一項所述的攝像模塊(100a，100b, 100c)。
【文檔編號】F24C7/08GK103472911SQ201310130146
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年3月5日 優先權日:2012年3月5日
【發明者】M·容格鮑爾, M·拜爾 申請人:E.G.O.電氣設備製造股份有限公司