CN105353876A - 一种基于多点光感的空间手势识别控制***及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于多点光感的空间手势识别控制***及方法，涉及人机交互技术领域。该***包括：依次连接的红外阵列模块、模数转换模块、数据缓存器以及主处理器，还包括与主处理器连接的LED驱动模块，与LED驱动模块连接的红外发射管；主处理器包括曲线生成单元以及与曲线生成单元连接的学习单元和控制指令匹配单元，曲线生成单元还与数据缓存器连接；红外阵列模块包括呈“十”字形分布的四个红外传感器，四个红外传感器均与模数转换模块连接。本发明能够减少现有技术中手势识别控制装置内部的元件数量，简化手势识别控制装置的结构，减少手势识别控制装置中可能出现的故障点，并且使得手势识别控制装置能够实现小型化的封装。

Description

一种基于多点光感的空间手势识别控制***及方法

技术领域

本发明属于人机交互技术领域，尤其涉及一种基于多点光感的空间手势识别控制***及方法。

背景技术

人机交互技术是近年来非常热门的研究领域，鼠标和键盘灯是传统的人机交互设备，近年来出现了诸如触控控制、声音控制、手势控制等各种新型的人机交互方式，在用户体验的自然性和友好性方面进行改进。特别是以手势控制为代表的非接触式人机交互方式，通过各类传感器设备实时的或者在较短时间内完成对手部动作的识别过程，并转换为计算机等宿主设备能够识别的命令，是目前非常流行的一种人机交互方式。现有技术中，一般采用红外发射阵列和红外接收阵列来采集用户的手势动作，其中，红外发射阵列中至少包括四个发射管，且数量与红外接收阵列中接收管的数量相对应，然后由信号处理模块对采集到的手势进行识别后输出相应的控制指令。例如：申请号为201420800360.5的中国专利申请公开了一种3D手势识别控制器，它采用了呈“十”字形分布的四个红外发射管、若干个在所述四个红外发射管所形成的“十”字中心呈方形阵列排布的红外传感器接收管、信号调理与采集模块以及信号处理模块等其他元器件来实现非接触手势识别控制的功能，这种方式虽然能够实现非接触式手势识别控制，但是采用的元件数量多，结构复杂，可能出现的故障点较多，并且不能小型化。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种基于多点光感的空间手势识别控制***及方法，旨在解决上述手势动作识别控制器采用的元件数量多，结构复杂，可能出现的故障点较多，并且不能小型化的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种基于多点光感的空间手势识别控制***，包括：依次连接的红外阵列模块、模数转换模块、数据缓存器以及主处理器，还包括与所述主处理器连接的LED驱动模块，与所述LED驱动模块连接的红外发射管；所述主处理器包括曲线生成单元以及与所述曲线生成单元连接的学习单元和控制指令匹配单元，所述曲线生成单元还与所述数据缓存器连接；所述红外阵列模块包括呈“十”字形分布的四个红外传感器，所述四个红外传感器均与所述模数转换模块连接，其中：

所述LED驱动模块，用于驱动所述红外发射管向用户的手势操作方向发射特定波长的红外光；

所述四个红外传感器，用于采集所述手势操作方向反射回来的红外光信号，并按照同步的时钟信号将采集到的红外光信号发送至模数转换模块；

所述模数转换模块，用于对所述四个红外传感器采集的红外光信号进行数字化处理后输出四路数字采样信号至所述数据缓存器；

所述数据缓存器，用于接收所述四路数字采样信号，并按照先进先出的原则将所述四路数字采样信号发送至所述主处理器；

所述曲线生成单元，用于根据所述四路数字采样信号将所述四个红外传感器采集到的红外光信号强度的变化趋势拟合成四条曲线；

所述学习单元，用于预先学习并存储不同的手势所对应的特征曲线模板；

所述控制指令匹配单元，用于根据所述四条曲线和所述特征曲线模板识别出用户的手势，并根据用户的手势输出相应的控制指令。

在本发明实施例所述的基于多点光感的空间手势识别控制***中，所述曲线生成单元包括依次连接的预处理子单元和曲线合成子单元，所述预处理子单元还与所述数据缓存器连接，所述曲线合成子单元还与所述学习单元和所述控制指令匹配单元连接，其中：

所述预处理子单元，用于对所述四路数字采样信号进行平滑处理；

所述曲线合成子单元，用于根据平滑处理后的四路数字采样信号，以时间为x轴，以红外传感器采集到的红外光信号的强度为y轴，分别将所述四个红外传感器采集到的红外光信号强度的变化趋势拟合成四条曲线。

在本发明实施例所述的基于多点光感的空间手势识别控制***中，所述学习单元包括依次连接的曲率计算子单元、变化率曲线生成子单元、手势判断子单元以及存储子单元，所述曲率计算子单元与所述曲线合成子单元连接，所述存储子单元与所述控制指令匹配单元连接，其中：

所述曲率计算子单元，用于计算不同时间段内所述曲线生成单元输出的四条曲线的曲率；

所述变化率曲线生成子单元，用于根据所述四条曲线在不同时间段内的曲率获取所述四个曲线的曲率随时间变化的四条变化率曲线；

所述手势判断子单元，用于根据所述四条变化率曲线判断用户的手势；

所述存储子单元，用于根据所述手势判断子单元的判断结果存储不同的手势所对应的特征曲线模板。

在本发明实施例所述的基于多点光感的空间手势识别控制***中，所述学习单元还包括连接在所述变化率曲线生成子单元和所述手势判断子单元之间的触发子单元；

所述触发子单元，用于判断当前时刻所述四条变化率曲线中的曲率值是否有一个达到预设的曲率范围，若是，则触发所述手势判断子单元识别用户的手势。

在本发明实施例所述的基于多点光感的空间手势识别控制***中，所述手势判断子单元包括依次连接的特征提取子单元和手势识别子单元，所述特征提取子单元还与所述变化率曲线生成子单元连接，所述手势识别子单元还与所述控制指令匹配单元连接，其中：

所述特征提取子单元，用于提取所述四条变化率曲线中的波峰值、波峰值出现的时间以及波峰值出现前后的曲率变化特征；

所述手势识别子单元，用于根据所述四条变化率曲线中的所述波峰值、所述波峰值出现的时间以及所述波峰值出现前后的曲率变化特征识别出用户的手势。

本发明实施例的另一目的在于提供一种基于多点光感的空间手势识别控制方法，包括：

预先学习并存储不同的手势所对应的特征曲线模板；

驱动红外发射管向用户的手势操作方向发射特定波长的红外光；

采用设置在所述红外发射管附近并且呈“十”字形分布的四个红外传感器采集所述手势操作方向反射回来的红外光信号，并使所述四个红外传感器按照同步的时钟信号输出采集到的红外光信号；

对所述四个红外传感器采集的红外光信号进行数字化处理后输出四路数字采样信号，并按照先进先出的原则将所述四路数字采样信号缓存至数据缓存器；

根据所述数据缓存器输出的四路数字采样信号将所述四个红外传感器采集到的红外光信号强度的变化趋势拟合成四条曲线；

根据所述四条曲线和所述特征曲线模板识别出用户的手势，并根据用户的手势输出相应的控制指令。

在本发明实施例所述的基于多点光感的空间手势识别控制方法中，根据所述数据缓存器输出的四路数字采样信号将所述四个红外传感器采集到的红外光信号强度的变化趋势拟合成四条曲线具体包括：

对所述数据缓存器输出的四路数字采样信号进行平滑处理；

根据平滑处理后的四路数字采样信号，以时间为x轴，以红外传感器采集到的红外光信号的强度为y轴，分别将所述四个红外传感器采集到的红外光信号强度的变化趋势拟合成四条曲线。

在本发明实施例所述的基于多点光感的空间手势识别控制方法中，所述预先学习并存储不同的手势所对应的特征曲线模板具体包括：

将所述四个红外传感器采集到的红外光信号强度的变化趋势拟合成四条曲线，并计算不同时间段内所述四条曲线的曲率；

根据所述四条曲线在不同时间段内的曲率获取所述四个曲线的曲率随时间变化的四条变化率曲线；

根据所述四条变化率曲线判断用户的手势，并根据判断结果存储不同的手势所对应的特征曲线模板。

在本发明实施例所述的基于多点光感的空间手势识别控制方法中，所述根据所述四条变化率曲线判断用户的手势，并根据判断结果存储不同的手势所对应的特征曲线模板之前还包括；

判断当前时刻所述四条变化率曲线中的曲率值是否有一个达到预设的曲率范围，若是，则进入根据所述四条变化率曲线判断用户的手势的步骤。

在本发明实施例所述的基于多点光感的空间手势识别控制方法中，所述根据所述四条变化率曲线判断用户的手势具体包括：

提取所述四条变化率曲线中的波峰值、波峰值出现的时间以及波峰值出现前后的曲率变化特征；

根据所述四条变化率曲线中的所述波峰值、所述波峰值出现的时间以及所述波峰值出现前后的曲率变化特征识别出用户的手势。

实施本发明实施例提供的基于多点光感的空间手势识别控制***及方法具有以下有益效果：

本发明实施例由于首先采用一个红外发射管以及位于所述红外发射管附近并呈“十”字形分布的四个红外传感器来采集并学习不同的手势所对应的特性曲线模板，然后通过将实时采集的用户手势所对应的曲线与所述特性曲线模板进行匹配来实现手势的识别及控制，从而大大减少了现有技术中手势识别控制装置内部的元件数量，简化了手势识别控制装置的结构，减少了手势识别控制装置中可能出现的故障点，并且使得手势识别控制装置能够实现小型化的封装；此外，本发明采用的曲率变化跟踪分析算法，大幅提高了手势指令的识别率。

附图说明

图1是本发明实施例提供的基于多点光感的空间手势识别控制***的结构框图；

图2是本发明实施例提供的基于多点光感的空间手势识别控制***中主处理器内部的具体结构示意图；

图3是本发明实施例提供的基于多点光感的空间手势识别控制方法的具体实现流程图；

图4是本发明实施例提供的基于多点光感的空间手势识别控制方法中S301的具体实现流程图；

图5是本发明实施例提供的基于多点光感的空间手势识别控制方法中S305的具体实现流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1是本发明实施例提供的基于多点光感的空间手势识别控制***的结构框图。为了便于说明仅仅示出了与本实施例相关的部分。

参见图1所示，本实施例提供的一种基于多点光感的空间手势识别控制***，包括：依次连接的红外阵列模块2、模数转换模块3、数据缓存器4以及主处理器5，还包括与所述主处理器5连接的LED驱动模块6，与所述LED驱动模块6连接的红外发射管1；所述主处理器5包括曲线生成单元51以及与所述曲线生成单元51连接的学习单元52和控制指令匹配单元53，所述曲线生成单元51还与所述数据缓存器4连接；所述红外阵列模块2包括呈“十”字形分布的四个红外传感器，所述四个红外传感器均与所述模数转换模块3连接，其中：

所述LED驱动模块6，用于驱动所述红外发射管1向用户的手势操作方向发射特定波长的红外光。在本实施例中，主处理器5还包括用于供电单元，用于将外部供电电压转换为内部各个模块工作所需的电压，以为***内部的各个模块提供工作电压。其中，所述LED驱动模块6与所述主处理器5中的供电单元连接，以从所述供电单元获取工作电压。

所述四个红外传感器，用于采集所述手势操作方向反射回来的红外光信号，并按照同步的时钟信号将采集到的红外光信号发送至模数转换模块3。

在本实施例中，所述四个红外传感器分别位于“十”字形的“东、南、西、北”四个方向，具体用于按照固定的时间间隔采集红外发射管1所发射的红外光被反射后的信号，并按同步的时钟信号，分别将接收到的红外光信号发送至模数转换模块3。

所述模数转换模块3，用于对所述四个红外传感器采集的红外光信号进行数字化处理后输出四路数字采样信号至所述数据缓存器4。

在本实施例中，所述模数转换模块3会将四个红外传感器采集的红外光信号进行数据字化处理后得到各个传感器所采集到的红外光信号强度，然后分别将四个红外传感器采集到的红外光信号强度存放到所述数据缓存器4中各自的FIFO队列中。

所述数据缓存器4，用于接收所述四路数字采样信号，并按照先进先出的原则将所述四路数字采样信号发送至所述主处理器5。优选的，所述数据缓存器4为FIFO数据缓存器4，所述FIFO数据缓存器4在接收到所述四路数据采样信号后，按照先进先出的原则分别将所述四路数据采样信号以队列的形式发送至所述主处理器5。

所述曲线生成单元51，用于根据所述四路数字采样信号将所述四个红外传感器采集到的红外光信号强度的变化趋势拟合成四条曲线。

进一步的，所述曲线生成单元51包括依次连接的预处理子单元511和曲线合成子单元512，所述预处理子单元511还与所述数据缓存器4连接，所述曲线合成子单元512还与所述学习单元52和所述控制指令匹配单元53连接，其中：

所述预处理子单元511，用于对所述四路数字采样信号进行平滑处理。在本实施例中，所述预处理子单元511具体用于：从数据缓存器4输出的队列中取出与所述四个传感器相对应的四路数据采样信号，并对同一时间点上的四个传感器数据做差值对比分析，将超出设定差值的传感器数据视为异常，并采用相邻时间点上的相应传感器数据做平滑处理。其中，所述设定差值与四个传感器的物理相对位置有关，因此，不同设备中四个传感器的物理相对位置均是固定的，并且由厂家统一在设备出厂时校准。

所述曲线合成子单元512，用于根据平滑处理后的四路数字采样信号，以时间为x轴，以红外传感器采集到的红外光信号的强度为y轴，分别将所述四个红外传感器采集到的红外光信号强度的变化趋势拟合成四条曲线。

所述学习单元52，用于预先学习并存储不同的手势所对应的特征曲线模板。

进一步的，所述学习单元52包括依次连接的曲率计算子单元521、变化率曲线生成子单元522、手势判断子单元524以及存储子单元525，所述曲率计算子单元521与所述曲线合成子单元512连接，所述存储子单元525与所述控制指令匹配单元53连接，其中：

所述曲率计算子单元521，用于计算不同时间段内所述曲线生成单元51输出的四条曲线的曲率。

所述变化率曲线生成子单元522，用于根据所述四条曲线在不同时间段内的曲率获取所述四个曲线的曲率随时间变化的四条变化率曲线。

所述手势判断子单元524，用于根据所述四条变化率曲线判断用户的手势。

在本实施例中，所述手势判断子单元524包括依次连接的特征提取子单元5241和手势识别子单元5242，所述特征提取子单元5241还与所述变化率曲线生成子单元522连接，所述手势识别子单元5242还与所述控制指令匹配单元53连接，其中：

所述特征提取子单元5241，用于提取所述四条变化率曲线中的波峰值、波峰值出现的时间以及波峰值出现前后的曲率变化特征；

所述手势识别子单元5242，用于根据所述四条变化率曲线中的所述波峰值、所述波峰值出现的时间以及所述波峰值出现前后的曲率变化特征识别出用户的手势。具体的，在本实施例中，手势识别子单元5242首先比较四条变化率曲线中的波峰值和波峰值出现的时间，以获取四个红外传感器中变化率曲线的波峰值相近，且波峰值出现的时间之间的差值在一定范围内的两个红外传感器，其手势方向即为上述两个传感器中从波峰值出现的时间较小的红外传感器指向波峰值出现的时间较大的红外传感器，由于本实施例中的四个红外传感器是呈“十”字形布置的，这样便可以确定出向上、向下、向左、向右的四个手势指令。当四条变化率曲线中波峰值出现的时间相同或相近时，手势识别子单元5242还会进一步的根据四条变化率曲线中波峰出现前后的曲率变化来确定当前的手势指令是“接近”或者“远离”，其中，当波峰值出现前后曲率的变化趋势为从小到大然后消失，则说明此时的手势为“接近”，当波峰值出现前后曲率的变化趋势为从大到小然后消失，则说明此时的手势为“远离”。这样我们结合上述两种算法，我们即可得到“向上”、“向下”“向右”、“向左”、“接近并向上”、“接近并向下”、“接近并向右”、“接近并向左”、“远离并向上”、“远离并向下”、“远离并向右”、“远离并向左”十二个手势。

所述存储子单元525，用于根据所述手势判断子单元524的判断结果存储不同的手势所对应的特征曲线模板。

进一步的，所述学习单元52还包括连接在所述变化率曲线生成子单元522和所述手势判断子单元524之间的触发子单元523；

所述触发子单元523，用于判断当前时刻所述四条变化率曲线中的曲率值是否有一个达到预设的曲率范围，若是，则触发所述手势判断子单元524识别用户的手势。这样只有在达到预设条件时手势判断子单元524才开始进入工作状态，能够节省***的能耗。

所述控制指令匹配单元53，用于根据所述四条曲线和所述特征曲线模板识别出用户的手势，并根据用户的手势输出相应的控制指令。本实施例中，每个手势均对应有一个控制指令，手势和控制指令之间的对应关系由厂家在出厂时设定。

以上可以看出，本发明实施例提供的基于多点光感的空间手势识别控制***由于采用的曲率变化跟踪分析算法，大幅提高了手势指令的识别率，并且只需采用一个红外发射管以及四个呈“十”字形分布红外传感器即可实现手势的识别及控制，大大减少了现有技术中手势识别控制装置内部的元件数量，其结构相对简单，可能出现的故障点较少，并且能够实现小型化的封装，便于应用到具体的产品中去。。

图2是本发明实施例提供的基于多点光感的空间手势识别控制方法的具体实现流程图，该方法的执行主体为图1～2所示的***。参见图3所示，本发明实施例提供的一种基于多点光感的空间手势识别控制方法的详细实现过程如下：

在S301中，预先学习并存储不同的手势所对应的特征曲线模板；作为一具体实现示例，图4示出了S301的具体实现过程，参见图4所示，S301具体包括：

在S401中，将所述四个红外传感器采集到的红外光信号强度的变化趋势拟合成四条曲线，并计算不同时间段内所述四条曲线的曲率；

在S402中，根据所述四条曲线在不同时间段内的曲率获取所述四个曲线的曲率随时间变化的四条变化率曲线；

在S403中，根据所述四条变化率曲线判断用户的手势，并根据判断结果存储不同的手势所对应的特征曲线模板。可选的，所述S303之前还可以包括；判断当前时刻所述四条变化率曲线中的曲率值是否有一个达到预设的曲率范围，若是，则进入根据所述四条变化率曲线判断用户的手势的步骤。

在S302中，驱动红外发射管1向用户的手势操作方向发射特定波长的红外光；

在S303中，采用设置在所述红外发射管1附近并且呈“十”字形分布的四个红外传感器采集所述手势操作方向反射回来的红外光信号，并使所述四个红外传感器按照同步的时钟信号输出采集到的红外光信号；

在S304中，对所述四个红外传感器采集的红外光信号进行数字化处理后输出四路数字采样信号，并按照先进先出的原则将所述四路数字采样信号缓存至数据缓存器4；

在S305中，根据所述数据缓存器4输出的四路数字采样信号将所述四个红外传感器采集到的红外光信号强度的变化趋势拟合成四条曲线；作为一具体实现示例，图5示出了S305的具体实现过程，参见图5所示，S305具体包括：

在S501中，对所述数据缓存器4输出的四路数字采样信号进行平滑处理；

在S502中，根据平滑处理后的四路数字采样信号，以时间为x轴，以红外传感器采集到的红外光信号的强度为y轴，分别将所述四个红外传感器采集到的红外光信号强度的变化趋势拟合成四条曲线。

在S306中，根据所述四条曲线和所述特征曲线模板识别出用户的手势，并根据用户的手势输出相应的控制指令。其中，所述根据所述四条变化率曲线判断用户的手势具体包括：提取所述四条变化率曲线中的波峰值、波峰值出现的时间以及波峰值出现前后的曲率变化特征；根据所述四条变化率曲线中的所述波峰值、所述波峰值出现的时间以及所述波峰值出现前后的曲率变化特征识别出用户的手势。

需要说明的是，本发明实施例提供的上述方法中各个步骤，由于与本发明***实施例基于同一构思，其带来的技术效果与本发明***实施例相同，具体内容可参见本发明***实施例中的叙述，此处不再赘述。

因此，可以看出，本发明实施例提供的基于多点光感的空间手势识别控制方法同样由于采用的曲率变化跟踪分析算法，大幅提高了手势指令的识别率，并且只需采用一个红外发射管以及四个呈“十”字形分布红外传感器即可实现手势的识别及控制，大大减少了现有技术中手势识别控制装置内部的元件数量，使得手势识别控制装置的结构较为简单，并且能够减少手势识别控制装置中可能出现的故障点，同时可以使手势识别控制装置实现小型化，便于应用到具体的产品中去。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于多点光感的空间手势识别控制***，其特征在于，包括：依次连接的红外阵列模块、模数转换模块、数据缓存器以及主处理器，还包括与所述主处理器连接的LED驱动模块，与所述LED驱动模块连接的红外发射管；所述主处理器包括曲线生成单元以及与所述曲线生成单元连接的学习单元和控制指令匹配单元，所述曲线生成单元还与所述数据缓存器连接；所述红外阵列模块包括呈“十”字形分布的四个红外传感器，所述四个红外传感器均与所述模数转换模块连接，其中：

所述LED驱动模块，用于驱动所述红外发射管向用户的手势操作方向发射特定波长的红外光；

所述四个红外传感器，用于采集所述手势操作方向反射回来的红外光信号，并按照同步的时钟信号将采集到的红外光信号发送至模数转换模块；

所述模数转换模块，用于对所述四个红外传感器采集的红外光信号进行数字化处理后输出四路数字采样信号至所述数据缓存器；

所述数据缓存器，用于接收所述四路数字采样信号，并按照先进先出的原则将所述四路数字采样信号发送至所述主处理器；

所述曲线生成单元，用于根据所述四路数字采样信号将所述四个红外传感器采集到的红外光信号强度的变化趋势拟合成四条曲线；

所述学习单元，用于预先学习并存储不同的手势所对应的特征曲线模板；

所述控制指令匹配单元，用于根据所述四条曲线和所述特征曲线模板识别出用户的手势，并根据用户的手势输出相应的控制指令。

2.如权利要求1所述的基于多点光感的空间手势识别控制***，其特征在于，所述曲线生成单元包括依次连接的预处理子单元和曲线合成子单元，所述预处理子单元还与所述数据缓存器连接，所述曲线合成子单元还与所述学习单元和所述控制指令匹配单元连接，其中：

所述预处理子单元，用于对所述四路数字采样信号进行平滑处理；

所述曲线合成子单元，用于根据平滑处理后的四路数字采样信号，以时间为x轴，以红外传感器采集到的红外光信号的强度为y轴，分别将所述四个红外传感器采集到的红外光信号强度的变化趋势拟合成四条曲线。

3.如权利要求2所述的基于多点光感的空间手势识别控制***，其特征在于，所述学习单元包括依次连接的曲率计算子单元、变化率曲线生成子单元、手势判断子单元以及存储子单元，所述曲率计算子单元与所述曲线合成子单元连接，所述存储子单元与所述控制指令匹配单元连接，其中：

所述曲率计算子单元，用于计算不同时间段内所述曲线生成单元输出的四条曲线的曲率；

所述变化率曲线生成子单元，用于根据所述四条曲线在不同时间段内的曲率获取所述四个曲线的曲率随时间变化的四条变化率曲线；

所述手势判断子单元，用于根据所述四条变化率曲线判断用户的手势；

所述存储子单元，用于根据所述手势判断子单元的判断结果存储不同的手势所对应的特征曲线模板。

4.如权利要求3所述的基于多点光感的空间手势识别控制***，其特征在于，所述学习单元还包括连接在所述变化率曲线生成子单元和所述手势判断子单元之间的触发子单元；

所述触发子单元，用于判断当前时刻所述四条变化率曲线中的曲率值是否有一个达到预设的曲率范围，若是，则触发所述手势判断子单元识别用户的手势。

5.如权利要求4所述的基于多点光感的空间手势识别控制***，其特征在于，所述手势判断子单元包括依次连接的特征提取子单元和手势识别子单元，所述特征提取子单元还与所述变化率曲线生成子单元连接，所述手势识别子单元还与所述控制指令匹配单元连接，其中：

所述特征提取子单元，用于提取所述四条变化率曲线中的波峰值、波峰值出现的时间以及波峰值出现前后的曲率变化特征；

所述手势识别子单元，用于根据所述四条变化率曲线中的所述波峰值、所述波峰值出现的时间以及所述波峰值出现前后的曲率变化特征识别出用户的手势。

6.一种基于多点光感的空间手势识别控制方法，其特征在于，包括：

预先学习并存储不同的手势所对应的特征曲线模板；

驱动红外发射管向用户的手势操作方向发射特定波长的红外光；

采用设置在所述红外发射管附近并且呈“十”字形分布的四个红外传感器采集所述手势操作方向反射回来的红外光信号，并使所述四个红外传感器按照同步的时钟信号输出采集到的红外光信号；

对所述四个红外传感器采集的红外光信号进行数字化处理后输出四路数字采样信号，并按照先进先出的原则将所述四路数字采样信号缓存至数据缓存器；

根据所述数据缓存器输出的四路数字采样信号将所述四个红外传感器采集到的红外光信号强度的变化趋势拟合成四条曲线；

根据所述四条曲线和所述特征曲线模板识别出用户的手势，并根据用户的手势输出相应的控制指令。

7.如权利要求6所述的基于多点光感的空间手势识别控制方法，其特征在于，根据所述数据缓存器输出的四路数字采样信号将所述四个红外传感器采集到的红外光信号强度的变化趋势拟合成四条曲线具体包括：

对所述数据缓存器输出的四路数字采样信号进行平滑处理；

根据平滑处理后的四路数字采样信号，以时间为x轴，以红外传感器采集到的红外光信号的强度为y轴，分别将所述四个红外传感器采集到的红外光信号强度的变化趋势拟合成四条曲线。

8.如权利要求7所述的基于多点光感的空间手势识别控制方法，其特征在于，所述预先学习并存储不同的手势所对应的特征曲线模板具体包括：

将所述四个红外传感器采集到的红外光信号强度的变化趋势拟合成四条曲线，并计算不同时间段内所述四条曲线的曲率；

根据所述四条曲线在不同时间段内的曲率获取所述四个曲线的曲率随时间变化的四条变化率曲线；

根据所述四条变化率曲线判断用户的手势，并根据判断结果存储不同的手势所对应的特征曲线模板。

9.如权利要求8所述的基于多点光感的空间手势识别控制方法，其特征在于，所述根据所述四条变化率曲线判断用户的手势，并根据判断结果存储不同的手势所对应的特征曲线模板之前还包括；

判断当前时刻所述四条变化率曲线中的曲率值是否有一个达到预设的曲率范围，若是，则进入根据所述四条变化率曲线判断用户的手势的步骤。

10.如权利要求9所述的基于多点光感的空间手势识别控制方法，其特征在于，所述根据所述四条变化率曲线判断用户的手势具体包括：

提取所述四条变化率曲线中的波峰值、波峰值出现的时间以及波峰值出现前后的曲率变化特征；

根据所述四条变化率曲线中的所述波峰值、所述波峰值出现的时间以及所述波峰值出现前后的曲率变化特征识别出用户的手势。