手势识别传感器:dfrobot手势识别带触摸传感器简介

2021/11/12 06:45 · 传感器知识资讯 ·  · 手势识别传感器:dfrobot手势识别带触摸传感器简介已关闭评论
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手势识别传感器:dfrobot手势识别带触摸传感器简介  第1张

手势识别传感器:dfrobot手势识别带触摸传感器简介

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手势识别传感器:dfrobot手势识别带触摸传感器简介  第2张

手势识别传感器:PAJ7620手势识别传感器

介绍
中午逛淘宝的时候看到这个传感器,发现它可以识别9种不同方向的手势,上、下左、右、前、后、顺时针、逆时针、摇摆,看起来很棒棒,就买了一个,价格在20-40元不等(销量靠前的店比较贵)。

目的是想使用这个模块代替LeapMotion的手势识别功能,但是识别距离只有5-15cm,在应用场景比较限制的情况下可以替代。后续还会研究一下使用摄像头来制作手势识别。

等待几天,到手后就开始盘他。。。

(请无视那粗糙的焊点,焊反了一次之后又再焊的)

开发过程
在Arduino编辑器的项目—加载库—库管理里找到Paj7620并下载安装,装好之后就能在示例里找到“Gesture PAJ7620”这个东西,里面有两个示例脚本,一个是9种手势检测,一个是15种手势检测。代码就不放上来了,淘宝卖家都会提供,也可以直接加载以Zip包的形式加载进编辑器。
连线问题,只需要连接4根线,分别是VCC,GND,SCL和SDA,在Arduino UNO开发板都能找到

打开示例程序,直接就把代码上传到Uno,测试一波。

测试过程中发现,在做完手势后会延迟一秒左右才有消息在串口监视器,然后开始自己挖坑自己埋的阶段。

先打开卖家的产品特性,里面说明,手势速度有两个模式,普通模式和游戏模式,速度不同
但是找遍了全网,也问了淘宝卖家,卖家说zip包,没有手册和文档,网上没有任何帖子说可以切换模式,然后去Arduino各大群问,无奈水群的群友太过强大,水不过他们。没有收到有用的信息,那只能靠自己了。

看代码的注释:

再结合源码所看,开始录制和结束进行判断都有个延迟的时间,调整GES_REACTION_TIME和GES_QUIT_TIME这俩变量可以缩短延时,然后修改了reaction_time和quit_time的时间。不知道是不是心理作用,有一点点变化,但是不是很大

在github上看到的了更为详细的源码

源码地址

在源码中,找到在“paj7620.cpp”里,找到了模式的介绍:

这个讲述得十分清楚,有模式设置和采集帧率设置。然后在本地找下“paj7620.cpp”这个代码,我的存放地址是:C:\Users\Administrator\Documents\Arduino\libraries\Gesture_PAJ7620

注意下这行代码的含义,

传入的第一个值:
0x65 gaming mode
0x66 normal mode
第二个值:
0xB7 120fps
0x12 240fps

如若有错,还望指正**

打开之后将上面的代码复制进去,保存,然后再上传一下。实际测试下来是要快一点,但是这个差距可能也就是1.2秒和0.7秒的差距。

手势识别传感器:一种基于MEMS加速度传感器的手势识别系统

手势识别在现在社会越来越广泛用的,下面这篇文章是之前搞的一个项目,是基于三轴加速度传感器做的。个人感觉在机器视觉火热的今天,利用传感器的手势识别好像没有那么吸引人了。

摘? 要:随着移动智能电子设备的发展,基于MEMS 加速度传感器的手势识别成为一个研究热点。本文提出一种基于ARM处理器、ADXL345加速度传感器、NRF24L01、LABVIEW的手势识别系统,该系统利用位于手指的5个加速度传感器,分别采集单个轴上的加速度信息,采集后的加速度信息进行滤波,然后通过与各自设置的阈值进行比较将标志位flag赋值,通过无线将flag发给接受机。接收机分析判断5个发射机的flag值,通过串口将最终判断值FLAG发给LABVIEW上位机,与LABVIEW中图片模板进行匹配,实现手势的识别。除此之外,利用Python编程,实现了人机的交互,通过手势控制电脑上网页的打开,图片的显示等。

关键词:加速度传感器;手势识别;LABVIEW;NRF24L01

0引言

近年来,随着智能电子设备的发展,人机交互越来越引起人们的重视,人们已经不满足于键盘、鼠标、触摸屏等的交互,手势识别因其自然直观、简单方便、不受操作空间的限制,已经成为了当前人机交互研究的热点。手势识别在手语、医疗康复、虚拟现实、智能遥控等应用中具有重要的意义。

目前手势识别有两种实现方式,一种是基于视觉的识别技术,该技术投入费用大、计算量大、受环境和光线的限制。另一种是基于加速度传感器的识别技术,加速度传感器价格低廉,体积小,不受环境和光线的限制,因此基于加速度传感器的手势识别应用范围更为广。本文基于MEMS加速度传感器,提出了一种简单有效的识别算法,该算法基于加速度传感器的加速度阈值实现的。通过将采集的加速度数据与选取的阈值进行比较来识别定义的15种手势。

1系统总体设计

系统主要采用stm32微控制器、三轴加速度传感器adxl345、TFTLCD液晶模块以及无线模块nrf24l01。该系统一共有5个发射机和一个接受机。系统采用5个加速度传感器,5个加速度传感器通过护指套固定在五根手指上,每个加速度传感器通过IIC总线与一个stm32系统板相连,stm32微控制器采集加速度传感器的数据,对数据进行处理,将处理后的数据与选取的阈值进行比较,然后将标志位flag赋值,最后通过nrf24l01将标志位发送给接收机,接受机通过nrf24l01接受5个flag值,接收机一方面在液晶屏上显示5个接受的flag值,一方面根据手势规则库分析5个flag值,然后将定义的FLAG赋值,通过RS232串口发送给PC。PC端设计的LABVIEW用户界面不停的接受下位机发来的数据,并且对下位机发送来的数据进行处理,与其储存的图片模板进行匹配,实现手势识别。除此之外,基于Python语言实现了通过手势控制PC端网页的打开,图片的打开,QQ的登录等等,实现了人机交互。其中系统的总体框架如图1所示。

和其他系统相比,本系统具有以下优点: 相比于传统的单个加速度传感器,采用5个加速度传感器采集5个手指的加速度信息,可以获取每个手指的动作,更好的获取使用者的动作信息。采用2.4G无线实时传输加速度数据,用户将不被束缚在电脑前,可以在有效范围内进行手势动作,使该系统更加灵活方便。本系统的移植性强,可以在另一只手上进行复制,这样系统就变成通过两只手进行手势识别,识别手势的的种类将大大增加,提高人机的交互性。系统采用的ADXL345加速度传感器内部自带AD转换,直接输出数字量,省去了AD转换。系统通过LABVIEW上位机进行手势识别验证,使该手势识别系统更加直观。

2硬件设计

2.1 加速度传感器模块

获得使用者的加速度数据是该系统进行手势识别的前提和基础。本系统选用了美国ADI公司生产的三轴加速度传感器ADXL345。它采用MEMS技术,支持标准的IIC或SPI数字接口,自带32级FIFO存储,并且内部有多种运动状态检测和灵活的中断方式等特性。该加速度传感器分辨率高,量程可变,灵敏度高,功耗低,尺寸小。加速度传感器采集手势动作时的加速度然后送给微控制器,微控制器对数据进行处理,加速度传感器是信号产生模块。本系统中ADXL345加速度传感器通过IIC的方式与STM32微控制器进行通信。其连接方式如图3所示。

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2.2 STM32模块

本系统采用stm32系列的处理器,它以stm32rct6芯片为核心。它是32位的单片机,具有丰富的增强IO、端口和强大的外设资源。它体积小、质量轻、低功耗和可靠性高,所以性价比很高。本系统采用它来进行数据采集,处理,传输等。

2.3 NRF24L01模块

?NRF24L01无线模块,采用的芯片是NRF24L01,它的特点有:2.4G全球开放的ISM频段,免许可证使用。最高工作速率2Mbps,高校的GFSK调制,抗干扰能力强。125个可选的频道,满足多点通信和调频通信的需要。内置CRC检错和点对多点的通信地址控制。低工作电压(1.9~3.6V)。可设置自动应答,确保数据可靠传输。该芯片通过SPI与STM32通信,最大的SPI速度可以达到10Mhz。本系统共使用6个NRF24L01,5个作为发送端,1个作为接收端,采用5发1收的模式。其连接方式如图4所示。

3手势识别处理过程

3.1 手势定义

手势的定义应该满足简单,易记的原则。本文定义15种手势,分为A组和B组,A组包括拇指弯曲、食指弯曲、中指弯曲、无名指弯曲、小拇指弯曲共5种手势,B组包括手势”0”、手势”1”、手势”2”、手势”3”、手势”4”、手势”5”、手势”6”、手势”7”、手势”8”、手势”9” 共10种手势。其中拇指弯曲和手势4一样。定义的手势如下图所示。

3.2 数据采集与预处理

5个加速度传感器使用护指套固定于手指上,加速度传感器的X轴与手指在一条直线上。如图6所示。然后拇指和食指分别进行弯曲、伸直,采集每个传感器三个轴上加速度数据的变化值,将采集的拇指加速度数据和食指加速度数据通过串口发给PC,保存于TXT文档中,然后用MATLAB 对数据进行作图分析。通过图7可以发现拇指弯曲过程中,Z轴数据变化幅度大,因此拇指上的加速度数据以Z轴作为参考轴,同理食指弯曲过程中,X轴数据变化幅度大,食指上的加速度数据以X轴作为参考轴,由于中指、无名指、小拇指与食指空间位置的相似性也以X轴为参考轴。MEMS加速度传感器一方面由于自身制造工艺、材料等原因,它采集的加速度传感器将会存在误差;另一方面由于使用者手臂抖动和外界环境因素,采集的加速度数据也将会产生误差和噪声。加速度数据的误差会对本系统手势识别过程产生影响,因此有必要对采集的加速度数据进行滤波处理,以获得更加平滑稳定的加速度数据。本文采用滑动窗口滤波来去除误差和噪声

其中, 为采集的原始加速度数据,a为滤波后的加速度,本文取k = 5 ,即滑动窗口滤波器的点数设为11。手势“食指弯曲”的加速度预处理前后效果如图 所示。然后将滑动均值滤波的算法移植到STM32微控制器中。

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3.3 阈值的选取及手势识别算法

阈值的选取是本系统中有效进行手势识别的关键,本文提出了两种阈值选取:人工选取和自动选取。其中人工选取是首先手掌与水平面呈垂直状态,拇指、食指、中指、无名指、小拇指分别进行往复伸直、弯曲,STM32微控制器采集加速度传感器数据,然后通过串口发送给PC,PC接受数据保存在TXT文档中。MATLAB对采集的数据进行滑动窗口滤波后,利用MATLAB中函数选取该组数据中最大与最小值,本文以食指和中指加速度数据为例作图显示如图所示,则

其中thread为人工选取的阈值, 为平滑滤波后一组数据中加速度最小值, 为平滑滤波后一组数据中加速度最大值。

?

本设计采用的算法是基于单轴加速度阈值的算法,这种算法简单有效的进行了手势识别。a[n] > thread

则该手指处于伸直状态,令微控制器中变量flag=1;

a[n] < thread 则该手指处于弯曲状态,令微控制器中变量flag=0; 但是对于手势”0”和手势“9”,由于在每根手指只有一个阈值的情况下,5个flag都会置为0,系统此时将无法区分这两个手势,鉴于这两个手势的特点,本文对食指进行两个阈值thread1和thread2的选取,其中 如图所示 a[n]< thread2 则食指处于弯曲状态2,令微控制器中变量flag=2; thread2< a[n] 手势识别传感器:浅谈手势识别传感器

2020第十三届南京国际智慧停车展览会

新物联号:铭世博国际展览 2020-4-28 共有: 825 浏览
南京国际智慧停车展览会(以下简称“南京智博会”)是铭世博国际展览有限公司旗下的知名品牌展览,智博会创办于2008年,是亚洲顶尖的高新技术产品及解决方案的展示平台之一。

2020第十三届南京国际智能家居展览会

新物联号:铭世博国际展览 2020-4-28 共有: 709 浏览
南京国际智能家居展览会(以下简称南京智博会)是由商务部批准的国家级专业性展示平台,以“构建国际合作平台、打造优秀品牌、展示企业形象、促进行业共同发展”为主题,通过搭建集展览展示、成果转化、投资推介和交易洽谈等为一体的专业交流平台,展示产业核心技术、产品、创新成果,汇聚国内外政要、知名企业家、专家学者、业界精英、协会组织代表,共谋智能产业发展,促进数字经济和实体经济深度融合。

2020中国广州国际物联网展览会10月13日举办

新物联号:小胡椒 2020-4-28 共有: 925 浏览

2020中国广州国际智慧城市展览会-欢迎您参加

新物联号:小胡椒 2020-4-28 共有: 758 浏览
2020广州智慧城市展10月举办

2020第二十届(烟台)国际电力变压器配件及零部件展览会

新物联号:京城一根草 2020-4-29 共有: 2079 浏览

DCEP央行数字货币和电子支付工具

新闻来源:新物联Newiot整理 2020-4-29 共有: 3428 浏览
DCEP(Digital Currency Electronic Payment)是中国版数字货币项目,即数字货币和电子支付工具,是中国人民银行未发行的法定数字货币,是DIGICCY(数字货币)的一种。DCEP的完整字面意思就是数字货币电子支付。支付通过某种方式传输的是数字的东西不是纸面的货币,所以,电子支付本身也是有数字货币属性的。

第五届ICEE中国(广州)国际跨境电商展暨跨境商品展览会

新物联号:特印展览 2020-4-29 共有: 1828 浏览
2020ICEE/ICEF中国国际跨境电商展暨高峰论坛将于2020年7月24-26日在广州·保利世贸博览馆5、6号馆隆重举办

2020广州国际日用百货商品及家庭用品展览会

新物联号:尹宸会展 2020-5-6 共有: 1137 浏览

展会简介 丨
广州国际日用百货商品及家庭用品展由尹宸会展服务(上海)有限公司倾力打造的大型日用百货行业展会,每年在广州举行,是目前华南地区规格zui高、zui具影响力的日用百货行业展会。多年来始终致力于打造多维度平台,集产业全链条展示平台、资源全要素撮合对接平台和全社会共同参与的行业年度盛会于一体。展览面积预计达平方米,将吸引超过800家日用百货企业和超过3万人

目博科技最新推出NB-IoT/5G表贴式车位检测器 ——让停车检测从地面走入地下

新物联号:目博科技 2020-5-6 共有: 672 浏览
继3月底云智能车位锁推出之后,目博再次拓宽产品线,重磅推出基于NB-IoT/5G通讯技术研发的表贴式无线地磁车辆检测器,该产品主要应用于地下停车场停车检测、停车引导、反向寻车等场景。

杭州停车新举措丨今年泊位新增泊位个

新物联号:目博科技 2020-5-8 共有: 592 浏览
杭州新一批泊位建设,采用深井式地下立体车库理念,基于物联网传感技术,灵活运用“互联网+停车”、“机器人+停车”等新技术,未来将接入城市大脑。

2020中国南京第十三届物联网展览会

新物联号:专业展览会 2020-5-12 共有: 956 浏览
亚洲国际物联网展览会创始于2009年,共成功举办12届,是国家物联网智能化产业政策宣传贯彻平台、全球物联网行业交流合作平台及全球物联网新技术、新产品、新服务推广展示平台。

2020中国南京第十三届大数据展览会

新物联号:专业展览会 2020-5-12 共有: 567 浏览
南京国际大数据产业博览会(以下简称南京智博会)是由商务部批准的国家级专业性展示平台,以“构建国际合作平台、打造优秀品牌、展示企业形象、促进行业共同发展”为主题,通过搭建集展览展示、成果转化、投资推介和交易洽谈等为一体的专业交流平台,展示产业核心技术、产品、创新成果,汇聚国内外政要、知名企业家、专家学者、业界精英、协会组织代表,共谋智能产业发展,促进数字经济和实体经济深度融合。

2020中国南京第十三届人工智能展览会

新物联号:专业展览会 2020-5-12 共有: 853 浏览

2020第十三届南京智慧工地展览会

新物联号:专业展览会 2020-5-12 共有: 567 浏览
南京国际智慧工地展览会(以下简称南京智博会)是由商务部批准的国家级专业性展示平台,以“构建国际合作平台、打造优秀品牌、展示企业形象、促进行业共同发展”为主题,通过搭建集展览展示、成果转化、投资推介和交易洽谈等为一体的专业交流平台,展示产业核心技术、产品、创新成果,汇聚国内外政要、知名企业家、专家学者、业界精英、协会组织代表,共谋智能产业发展,促进数字经济和实体经济深度融合。

2020中国南京智慧停车展览会

新物联号:专业展览会 2020-5-12 共有: 562 浏览
当前,将智慧停车纳入整个城市规划当中已经成为全社会共识,城市建设的思路应该从过去单一解决停车难,转变到统筹平衡停车与行车、静态交通与动态交通、停车与充电的关系。无人驾驶、汽车共享、智能公路、智慧灯杆和共享充电桩的兴起,都离不开智慧停车“最后一公里”的铺垫,涉车金融和停车后市场也处于爆发前夜。可以说,智慧停车真正牵一发而动全身,万亿市场已经在路上。

2020南京第十三届智能家居展览会

新物联号:专业展览会 2020-5-12 共有: 958 浏览
南京市委市政府2018年、2019年连续两年出台1号文件,全力打造具有全球影响力的创新名城, 南京作为国家东部重要的中心城市和长三角唯一特大城市,在区域联动发展和区域一体化进程中具有特殊的重要战略地位。

以数赋智,市场上有哪些受欢迎的BI系统?

新物联号:e-works 2020-5-12 共有: 2083 浏览
数字化时代,由于移动互联网、物联网、云计算等技术的迅速发展,数据总量呈指数型增长。如何将挖掘数据价值始终贯穿于数据资产管理之中,从海量数据中获取精准洞察,从而支撑管理决策、提升管理水平、提高业务运营效率并改进优化业务,成为现代企业关注的重点。

2020(上海)国际标签印刷技术展览会

新物联号:童叶涛 2020-5-13 共有: 990 浏览
2020上海国际标签印刷技术展览会
Shanghai International Label Printing Technology Exhibition 2020
时间:2020年11月25-27日

e-works年度盛典--2020(第九届)中国智能制造高峰论坛暨第十七届中国智能制造岁末盘点颁奖典礼即将召开

新物联号:e-works 2020-5-14 共有: 618 浏览
2020年5月19-22日,e-works将举办主题为"中国制造业如何应对新冠疫情后的新常态"的2020(第九届)中国智能制造高峰论坛网络直播,同时还将举行“第十七届中国智能制造岁末盘点颁奖典礼”,对2019年度中国制造业推进智能制造杰出CEO、优秀CIO、智能制造最佳实践企业等进行表彰,并将隆重发布2020中国标杆智能工厂榜单(第一批)。

2020上海(电热)展览会

新物联号:尹宸会展 2020-5-14 共有: 1674 浏览
随着社会的快速发展电热产业无论在工业领域还是家用及商用领域一直都起着举足轻重的作用,电热作为能源消耗的主要方式 电热作为能源消耗的主要方式, 在全球经济持续低迷, 能源与环境危机重重, 低碳环保, 节能高效”成为全球共识与行动的今天, 凝聚全球电热产业优势力量, 建立一个国际间集产品展示、贸易合作、技术交流为一体的创新平台将是电热行业发展与突破的有效途径之一。

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