手势控制的智能小车的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于自动控制领域，特别涉及了手势控制智能小车。
【背景技术】
[0002]当今高科技迅速发展的21世纪，人们对电子产品的需求越来越大，然而，简单的功能实现已经不能满足使用者的要求，更多人要求的是更加的便携化、智能化的高端电子产品。其中智能小车的控制也越来越受人们的关注和研究，体感识别控制正是目前人们的需求方向，使用者通过作出体感动作就可以对所希望控制的物体进行操控，不仅方便而且控制方法更加智能和人性化。手势识别是体感交互应用的核心，成为这项研究中的一个热点。
[0003]蓝牙是一种短距无线通信的技术规范，它最初的目标是取代现有的掌上电脑、移动电话等各种数字设备上的有线电缆连接。从目前的应用来看，由于蓝牙体积小、功率低，其应用已不局限于计算机外设，几乎可以被集成到任何数字设备之中，特别是那些对数据传输速率要求不高的移动设备和便携设备。
[0004]目前，图像处理技术在许多应用领域受到广泛重视并取得了重大的开拓性成就，使图像处理成为一门引人注目、前景远大的新型学科。工业、军事、医学、交通、农业、天气预报、银行、超市、重要部门的监控报警系统、可视电话、网络传输等等领域都是图像处理技术的应用，成为各个学科学习和研究的对象，也是信息技术相关领域必不可少的技术。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的是针对上述问题，设计了一种通过蓝牙技术和图像处理技术相结合的手势控制的智能小车，减轻了对传统鼠标键盘的依赖和操作三维物体的复杂度，使交互更自然便捷，代替人类操作一些比较危险的作业，给我们带来高效率的工作和学习环境。市场上目前这种智能车很少见，需求量很大，所以发展前景非常广阔，有很大的研究以及开发意义。
[0006]本实用新型为解决上述技术问题采用以下技术方案：
[0007]—种手势控制智能小车，包括小车、电脑控制系统和蓝牙控制信号发送单元，所述小车上安装有蓝牙装置，所述电脑控制系统包括摄像头单元、检测单元、预测单元和手部运动趋势判定单元；
[0008]所述摄像头单元用于捕获人给出的手势图像，然后将手势图像传输给检测单元；
[0009]所述检测单元用于确定图像中的手部区域位置，并将检测出的手部区域位置传送给预测单元；
[0010]所述预测单元根据本帧图像中的位置坐标预测出下一帧图像中的手部区域位置，并将预测出的位置坐标回传给检测单元；
[0011]对手部运动方向进行判定，将判定出的手部运动方向转化成智能小车运动控制电信号;所述蓝牙控制信号发送单元用于接收手部运动趋势判定单元发出的控制智能小车运动的电信号，并发送给安装在智能小车上的蓝牙装置；
[0012]智能小车上的蓝牙装置接收到控制信号后进行相应的运动。
[0013]所述的检测单元利用现有的HOG特征通过SVM算法训练出的手部检测模型，确定图像中的手部区域位置。
[0014]所述预测单元采用卡尔曼滤波算法进行预测。
[0015]本实用新型采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
[0016]该手势控制智能小车的技术作为一种比较新颖的控制及展示形式弥补了现有控制技术的局限性，减轻了对传统鼠标键盘的依赖和操作三维物体的复杂度，满足了使用者通过作出手势动作就可以对所希望控制的小车进行操控，不仅方便而且控制方法更加智能和人性化，代替人类做一些比较危险的任务，同时还提高了工作的效率。
【附图说明】
[0017]图I整个智能小车控制流程框图；
[0018]图2实物演示图。
【具体实施方式】
[0019]如图1、图2、所示，人给出手部图像，电脑摄像头获取手部图像，转化为数字信号发送给检测单元，经过检测单元得到的数字信号发送给手部运动方向趋势判定单元，同时发送给预测单元，手部运动方向趋势判定单元将数字信号转化为电信号，传送给蓝牙控制信号发送单元，蓝牙控制信号发送单元把电信号发送给智能小车的蓝牙，智能小车蓝牙接收到控制电信号后进行相应的运动。各模块具体功能如下：
[0020]检测单元是利用现有的HOG特征通过SVM算法训练出的手部检测模型来确定人的手部区域位置；
[0021]预测单元采用卡尔曼滤波算法进行预测，起到一个反馈作用:根据接收的图像位置坐标来预测下一帧图像中的手部区域位置，并回传给检测单元，检测单元在下一帧图像中进行手部区域检测时，只要在该预测区域内检测即可，这大大缩小了检测区域范围，从而实现手部检测实时性；
[0022]手部运动趋势判定单元是判定手部运动方向，将判定出的手部运动方向转化成控制智能小车运动的电信号。这里手部运动趋势判定单元判定的方向及控制信号为4种：1、判定手部向上运动，控制小车向前运动2、判定手部向下运动，控制下车向后运动3、判定手部向左运动，控制小车左旋转4、判定手部向右运动，控制下车右旋转；
[0023]蓝牙控制信号发送单元起到传送信号的作用；
[0024]带蓝牙的智能小车，蓝牙接收到控制信号后进行相应的运动。
[0025]综上所述，该手势控制的智能小车操作简单，用到的硬件比较少，成本较低。利用电脑强大的功能对手的的运行方向进行分析，从而来控制小车的运动。
[0026]以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。
【主权项】
1.一种手势控制智能小车，包括小车、电脑控制系统和蓝牙控制信号发送单元，其特征在于:所述小车上安装有蓝牙装置，所述电脑控制系统包括摄像头单元、检测单元、预测单元和手部运动趋势判定单元； 所述摄像头单元用于捕获人给出的手势图像，然后将手势图像传输给检测单元； 所述检测单元用于确定图像中的手部区域位置，并将检测出的手部区域位置传送给预测单元； 所述预测单元根据本帧图像中的位置坐标预测出下一帧图像中的手部区域位置，并将预测出的位置坐标回传给检测单元； 对手部运动方向进行判定，将判定出的手部运动方向转化成智能小车运动控制电信号;所述蓝牙控制信号发送单元用于接收手部运动趋势判定单元发出的控制智能小车运动的电信号，并发送给安装在智能小车上的蓝牙装置； 智能小车上的蓝牙装置接收到控制信号后进行相应的运动。2.根据权利要求I所述的手势控制智能小车，其特征在于:所述的检测单元利用现有的HOG特征通过SVM算法训练出的手部检测模型，确定图像中的手部区域位置。3.根据权利要求I所述的手势控制智能小车，其特征在于:所述预测单元采用卡尔曼滤波算法进行预测。
【专利摘要】本实用新型提供一种手势控制小车，包括：摄像头单元，检测单元，预测单元，手部运动趋势判定单元，蓝牙控制信号发送单元，带蓝牙信号接收的智能小车。手势控制的智能小车基于windows平台，结合图像处理技术、蓝牙技术、HOG特征、SVM算法、卡尔曼滤波算法等，实现手势控制智能小车进行前后左右移动。提出了一种利用蓝牙和图像处理技术相结合来实现手势控制智能小车。本设计所需硬件少，成本低，操作简单。
【IPC分类】G05D1/02
【公开号】CN205158136
【申请号】CN201521000487
【发明人】闫胜业, 董雪雪, 徐超, 刘阳
【申请人】南京信息工程大学
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年12月7日