基于红外的非接触式手势识别系统设计

基于红外的非接触式手势识别系统设计-龙源期刊网https://www.sodocs.net/doc/e47445095.html基于红外的非接触式手势识别系统设计作者:杨晋芳卫建华刘琪齐攀来源:《物联网技术》2016年第11期摘要:针对目前电子设备对手势识别功能的需求,提出了一种非接触式手势识别系统设计方案。该系统将红外线和环境光传感器Si1143与C8051F700、C8051F800等电容式触摸感应微控制器相结合,实现非接触式手势识别,可用于多种动作和手势检测以及目标物体距离校准。关键词:手势识别;非接触;红外;传感器中图分类号:TP391.4文献标识码:A文章编号:2095-1302(2016)11-0-030引言人机交互技术的发展大大增强了应用系统的智能化设计[1],手势识别[2]也逐渐成为人机交互的核心技术。随着人机界面技术和设计理念的进步,红外线接近感应器正逐渐成为非接触式手势识别用户界面的创新点。早期的传统红外线接近感应系统由老式光电探测器和光电断路器组成,其触发方式基于是否移动或中断,但这些器件在应用方面受感应器尺寸、功耗和可配置性的限制[3-7]。相比于这些早期的红外线接近传感器,SiliconLabs的Si1143传感器不仅体积更小、功耗更低,还可以驱动多个红外线发光二极管,可实现高级的多维手势输入功能。本文结合面向人机界面应用的Si1143传感器的优势,给出了一种非接触式手势识别系统的设计方案。该方案支持两个和三个LED实现更复杂的接近传感器集成电路,使人们能够更方便、更安全、更愉快的通过非接触手势识别用户界面。1Si1143的基本特性Si1143是基于反射的低功率红外线临近和环境光传感器,其结构框图如图1所示。它包括ADC转换器、可见光光电二极管、红外线光电二极管、数字信号处理器以及集成的红外线LED驱动器等。工作时LED发送红外光被物理反射回来后,由可吸收波长850880nm的红外光电二极管接收,而环境光则由可接收波长在500600nm范围内的可见光光电二极管接收,然后转化为电信号经AMUX送入ADC进行数据转换,进而通过I2C总线将数据传输至控制器。接近传感器的检测距离和灵敏度由系统的信噪比(SNR)决定,SNR越高,距离越远。多种可变因素影响系统的SNR,包括环境噪声/光线补偿、光电二极管灵敏度、滤波和模数转换器(ADC)架构[8]。Si1143的联合架构优化具有非常高的系统SNR,从而使Si1143接近传感器具有较远的感应距离、较高的灵敏度和较快的数据采集速度。Si1143在广泛的动态范围和包括阳光直射在内的各种光源下可提供优异性能,高灵敏度支持在半透明的产品覆盖物后面灵活放置红外传感器。光电二极管响应和关联的数字转换电路对下载文档原格式(Word原格式,共6页)付费下载-全文完-

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