一種非接觸式人體控制的燈具控制系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種燈具控制系統(tǒng)及方法，尤其是一種非接觸式人體控制的燈具控制系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前以人體作為輸入的非接觸式控制技術(shù)應(yīng)用潛力正在迅速發(fā)展，如人體感應(yīng)，手勢(shì)控制，面部識(shí)別及眼球跟蹤等。這些技術(shù)都是以人或人體部位作為非接觸式控制輸入，而不采用傳統(tǒng)的遙控器裝置來對(duì)燈光進(jìn)行搖控。
[0003]對(duì)于遠(yuǎn)距離或者大尺寸的對(duì)象，目前還沒有一個(gè)比較方便的用人體自身控制的非接觸技術(shù)方法。雖然有手勢(shì)控制，人臉識(shí)別，眼球控制等，但是控制輸入方式比較單一，而且由于精度的要求對(duì)距離的要求也較高，如果距離里控制接受器較遠(yuǎn)，還存在相當(dāng)?shù)淖R(shí)別難度，識(shí)別的錯(cuò)誤率高。
[0004]另外對(duì)于單一手勢(shì)控制的燈具，最大的問題在于識(shí)別率和誤觸發(fā):受誰的手控制和接受怎么樣的控制。
[0005]因此，需要設(shè)計(jì)一種控制方法以解決上述問題，從而使得燈具的控制更加精確、多元，用戶的體驗(yàn)更佳。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了克服上述技術(shù)缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種非接觸式人體控制的燈具控制系統(tǒng)及方法，介紹了一種結(jié)合人臉和手勢(shì)作為控制輸入的非接觸控制技術(shù)來對(duì)燈進(jìn)行控制。相比單一的人體控制(如Gesture等)技術(shù)提供不同的用戶體驗(yàn)。特別是在大尺寸或者遠(yuǎn)距離時(shí)，可以提供低精度要求下的定位和控制。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第一方面提供一種非接觸式人體控制的燈具控制系統(tǒng)，包括用于控制所述燈具的處理器，以及至少一個(gè)圖像傳感器，所述圖像傳感器用于接收人臉和手形成的人臉投影圖像及手投影圖像并發(fā)送給所述處理器，基于所述人臉投影圖像，所述處理器可對(duì)人臉中的人眼生成人眼定位信息；其中，所述處理器還可針對(duì)所述人眼定位信息設(shè)定一覆蓋所述人臉投影圖像的有效區(qū)域，且當(dāng)圖像傳感器檢測(cè)到所述人臉投影圖像與所述手投影圖像重疊時(shí)，可將在所述有效區(qū)域中接收到的人體動(dòng)作信號(hào)發(fā)送給所述處理器，所述處理器基于所述人體動(dòng)作信號(hào)控制所述燈具。
[0008]本發(fā)明所述的非接觸式人體控制的燈具控制系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例中，所述圖像傳感器可接收多個(gè)人臉和多個(gè)手的人臉投影圖像和手投影圖像。
[0009]本發(fā)明所述的非接觸式人體控制的燈具控制系統(tǒng)的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述處理器中還設(shè)有一測(cè)距裝置，所述測(cè)距裝置可為每一個(gè)所述人臉投影圖像分別設(shè)定一距離值，所述距離值為相應(yīng)的所述人臉投影圖像所對(duì)應(yīng)的人臉與所述圖像傳感器的距離。優(yōu)選地，所述處理器基于最小的所述距離值所對(duì)應(yīng)的所述人體動(dòng)作信號(hào)控制所述燈具。
[0010]本發(fā)明所述的非接觸式人體控制的燈具控制系統(tǒng)的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述處理器中還設(shè)有一計(jì)時(shí)裝置，所述計(jì)時(shí)裝置可為每一個(gè)所述人體動(dòng)作信號(hào)分別設(shè)定一時(shí)序值。優(yōu)選地，所述處理器基于最大的所述時(shí)序值所對(duì)應(yīng)的所述人體動(dòng)作信號(hào)控制所述燈具。優(yōu)選地，當(dāng)復(fù)數(shù)個(gè)所述距離值相同時(shí)，所述處理器基于所述復(fù)數(shù)個(gè)距離值所對(duì)應(yīng)的人體動(dòng)作信號(hào)的時(shí)序值中的最大的所述時(shí)序值所對(duì)應(yīng)的所述人體動(dòng)作信號(hào)控制所述燈具。
[0011]本發(fā)明第二方面提供一種非接觸式人體控制的燈具控制方法，包括通過圖像傳感器進(jìn)行人臉識(shí)別及手識(shí)別，并同時(shí)可對(duì)人眼進(jìn)行定位；其中，還包括處理器基于人眼定位信息設(shè)定一覆蓋人臉投影圖像的有效區(qū)域，當(dāng)圖像傳感器檢測(cè)到所述手投影圖像與所述人臉投影圖像重疊時(shí)，將在所述有效區(qū)域中接收到的人體動(dòng)作信號(hào)發(fā)送給所述處理器，所述處理器基于所述人體動(dòng)作信號(hào)控制燈具。
[0012]本發(fā)明所述的非接觸式人體控制的燈具控制方法中，還包括，在檢測(cè)人體動(dòng)作時(shí)，處理器為每一個(gè)人臉投影圖像所對(duì)應(yīng)的人臉與圖像傳感器的距離設(shè)定距離值。優(yōu)選地，處理器基于最小距離值所對(duì)應(yīng)的人體動(dòng)作信號(hào)控制燈具。
[0013]本發(fā)明所述的非接觸式人體控制的燈具控制方法中，還包括，在檢測(cè)人體動(dòng)作時(shí)，處理器為每一個(gè)人體動(dòng)作信號(hào)設(shè)定一時(shí)序值。優(yōu)選地，處理器基于最大時(shí)序值所對(duì)應(yīng)的人體動(dòng)作信號(hào)控制燈具。還優(yōu)選的是，當(dāng)復(fù)數(shù)個(gè)距離值相同時(shí)，處理器基于所述復(fù)數(shù)個(gè)距離值所對(duì)應(yīng)的人體動(dòng)作信號(hào)的時(shí)序值中的最大的時(shí)序值所對(duì)應(yīng)的人體動(dòng)作信號(hào)控制燈具。
[0014]本發(fā)明第三方面提供了一種具有上述非接觸式人體控制的燈具控制系統(tǒng)的燈具。優(yōu)選地，所述圖像傳感器設(shè)置于所述燈具內(nèi)。
[0015]本發(fā)明根據(jù)照明自身的特點(diǎn)，設(shè)定了一個(gè)啟動(dòng)條件和接受控制的有效區(qū)域?；谌梭w的大尺寸特征部位(例如人臉，手等)、和兩點(diǎn)一線的原理，通過在傳感器上的投影的分析，來識(shí)別控制輸入啟動(dòng)信號(hào)。然后在人臉有效的區(qū)域周圍，接受大尺度的手勢(shì)控制(箭頭及畫圈燈)。本發(fā)明還適用于遠(yuǎn)距離可視范圍內(nèi)的控制，如電視等。
【附圖說明】
[0016]圖1所示的是本發(fā)明所述的非接觸式人體控制的燈具控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2所示的是本發(fā)明所述的非接觸式人體控制的燈具控制系統(tǒng)中圖像傳感器所接收到的人臉投影圖像示意圖；
[0018]圖3a所示的是本發(fā)明所述的非接觸式人體控制的燈具控制系統(tǒng)中在圖像傳感器上接收手投影圖像、設(shè)定有效區(qū)域的示意圖，圖3b為有效區(qū)域A的局部放大圖；
[0019]圖4a所示的是本發(fā)明所述的非接觸式人體控制的燈具控制系統(tǒng)中當(dāng)手投影圖像與人臉投影圖像重疊時(shí)的示意圖，圖4b為重疊區(qū)域B的局部放大圖；
[0020]圖5所示的是本發(fā)明所述的非接觸式人體控制的燈具控制系統(tǒng)中圖像傳感器接收到多個(gè)人臉和多個(gè)手的人臉投影圖像和手投影圖像時(shí)的示意圖；
[0021]圖6所示的是本發(fā)明所述的非接觸式人體控制的燈具控制系統(tǒng)的具有測(cè)距裝置的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的示意圖；
[0022]圖7所示的是本發(fā)明所述的非接觸式人體控制的燈具控制系統(tǒng)的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，為人體動(dòng)作信號(hào)設(shè)定距離值的示意圖；
[0023]圖8所示的是本發(fā)明所述的非接觸式人體控制的燈具控制系統(tǒng)的具有計(jì)時(shí)裝置的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的示意圖；
[0024]圖9所示的是本發(fā)明所述的非接觸式人體控制的燈具控制系統(tǒng)的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，為人體動(dòng)作信號(hào)設(shè)定時(shí)序值的示意圖；
[0025]圖10所示的是根據(jù)本發(fā)明所述的非接觸式人體控制的燈具控制系統(tǒng)進(jìn)行燈具控制的方法的框圖；
[0026]圖11所示的是根據(jù)本發(fā)明所述的非接觸式人體控制的燈具控制方法的一個(gè)具體實(shí)施例的燈具控制流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合具體實(shí)施例并參照附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0028]如圖1所示的是本發(fā)明第一方面公開的一種非接觸式人體控制的燈具控制系統(tǒng)，其中包括燈具1、處理器2以及至少一個(gè)圖像傳感器3(為了更加清晰地解釋說明本發(fā)明，附圖中只顯示一個(gè)圖像傳感器)，處理器2用于控制燈具1，圖像傳感器3則用于獲取人體大尺寸特征的圖像，如人臉41、手51等。
[0029]圖像傳感器3是本發(fā)明的核心部件，主要用于接收?qǐng)D像轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。本發(fā)明可采用例如CCD、CMOS之類的圖像傳感器，采用CMOS可以使整個(gè)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，降低生產(chǎn)成本，采用CCD可以提高成像質(zhì)量和分辨率。
[0030]如圖2、圖3a和圖3b所示，在本發(fā)明中，圖像傳感器3主要接收的是人臉41和手51形成的人臉投影圖像42及手投影圖像52，并通過將圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成電信號(hào)，通過信號(hào)放大器放大，經(jīng)過數(shù)模轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，再將這些信號(hào)發(fā)送給處理器2。在處理器2中，具有人臉識(shí)別和手識(shí)別的功能，其可采用比如Adaboost算法的人臉識(shí)別程序?qū)θ四樳M(jìn)行識(shí)別，采用比如將手掌靜脈識(shí)別儀集成在處理器2之中對(duì)人的手進(jìn)行識(shí)別。通過以上技術(shù)，處理器2可對(duì)這些數(shù)字信號(hào)進(jìn)行分析，并基于這些數(shù)字信號(hào)控制燈具I。
[0031]在圖像傳感器3中接收了人臉41的人臉投影圖像42并將圖像數(shù)據(jù)發(fā)送給處理器2之后，處理器2采用如基于OpenCV算法的人眼定位算法的定位方法，對(duì)人眼61進(jìn)行定位，并生成人眼定位信息，從而在圖像傳感器3上，處理器2針對(duì)該人眼定位信息設(shè)定一覆蓋人臉投影圖像42的有效區(qū)域A。由于圖像傳感器3可以接收很多圖像，而從諸多圖像中甄別有效信號(hào)的精確度無疑是提高系統(tǒng)效率的保證，因此為了濾去無效和雜亂的信號(hào)，在圖像傳感器3中基于人眼定位信息設(shè)定一個(gè)覆蓋人臉投影圖像42的有效區(qū)域A，在該區(qū)域A中所接收到的所有信號(hào)所轉(zhuǎn)化出的數(shù)據(jù)信號(hào)為處理器2認(rèn)作是有效信號(hào)，處理器2根據(jù)這些被認(rèn)作是有效的信號(hào)對(duì)燈具I的各種功能進(jìn)行控制，例