CN107862852A - 基于位置匹配的适配多种设备的智能遥控装置及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于位置匹配的适配多种设备的智能遥控装置及控制方法，其通过获取被控设备所处环境的全景图像以及被控设备的设备图像；并采集遥控装置的运动信息，并根据该运动信息计算被控设备在所述全景图像中的位置信息；将被控设备的设备图像、位置信息及其对应的控制界面存储于数据库中；使用时，获取当前被控设备的当前设备图像和当前位置信息，根据当前设备图像和当前位置信息从数据库中调用当前被控设备对应的控制界面；从而利用设备之间的相对位置关系，并结合图像识别技术，实现对多种设备的快速匹配，无需繁琐的按键切换操作，用户体验更好。

Description

基于位置匹配的适配多种设备的智能遥控装置及控制方法

技术领域

本发明涉及智能控制技术领域，特别是一种基于位置匹配的适配多种设备的智能遥控装置及对应的方法。

背景技术

随着科学技术不断的快速发展，随之而来的为人们提供各种各样的便利和娱乐的科技设备也越来越多，比如：电视、机顶盒、网络盒子、音响、空调、风扇等等，在对其进行控制的过程中，大部分是通过遥控的方式使人们在其接受遥控的范围内随时进行控制。由于目前带遥控器的电子设备种类繁多，每一台电子设备都需要配备一个相应的遥控器，如果设备不断的增加，其对应的遥控器也会越来越多，使用及管理都极其不方便。

目前市场存在把多个遥控器整合成一个遥控器的产品，从而实现一个遥控器控制多台电子设备的功能。但是这种遥控器按键繁多且复杂，易用性差，容易误操作；并且，在不同设备之间使用需要通过按键频繁切换，设备越多，切换就越繁琐，给用户带来极大的不便。

发明内容

本发明为解决上述问题，提供了一种基于位置匹配的适配多种设备的智能遥控装置及控制方法，其利用设备之间的相对位置关系，并结合图像识别技术，实现对多种设备的快速匹配，无需繁琐的按键切换操作。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

本发明的发明目的之一，是提供一种基于位置匹配的适配多种设备的智能遥控装置，包括：

摄像头模块，用于获取被控设备所处环境的全景图像以及被控设备的设备图像；

定位模块，用于采集遥控装置的运动信息，并根据该运动信息计算被控设备在所述全景图像中的位置信息；

存储模块，用于存储被控设备的设备图像、位置信息及其对应的控制界面；

控制模块，用于获取摄像头模块的当前设备图像和获取定位模块的当前位置信息，根据当前设备图像和当前位置信息从存储模块中调用当前被控设备对应的控制界面；

触摸屏，用于显示所述被控设备对应的控制界面。

优选的，所述定位模块包括加速度传感器、陀螺仪和指南针，通过加速度传感器、陀螺仪和指南针采集遥控装置的运动矢量信息，从而得到遥控装置的运动信息。

优选的，还包括光线传感器，用于检测环境照度；当光线传感器检测到环境照度低于预设值时，则在摄像时启动红外线发射单元进行亮度补偿。

优选的，还包括快捷键，所述快捷键为物理按键或快捷图标，每个快捷键与预设的被控设备相对应，并用于快速启动所述被控设备。

本发明的发明目的之二，是提供一种基于位置匹配的适配多种设备的智能遥控装置的控制方法，包括以下步骤：

a.获取被控设备所处环境的全景图像以及被控设备的设备图像；

b.采集遥控装置的运动信息，并根据该运动信息计算被控设备在所述全景图像中的位置信息；

c.将被控设备的设备图像、位置信息及其对应的控制界面存储于数据库中；

d.获取当前被控设备的当前设备图像和当前位置信息，根据当前设备图像和当前位置信息从数据库中调用当前被控设备对应的控制界面。

优选的，所述的步骤b中，计算被控设备在所述全景图像中的位置信息，进一步包括：

b1.获取遥控装置的运动矢量信息和空间坐标信息，得到遥控装置的运动信息；

b2.在所述全景图像中指定参照物体，并以该参照物体作为所处环境的参考坐标；

b3.根据被控设备的运动信息计算所述被控设备与所述参照物体之间的相对位置关系，得到被控设备在所述全景图像中的位置信息。

进一步的，所述的步骤b2中，所述参照物体采用位置固定的、特征显著的被控设备或环境特征。

优选的，所述的步骤c中，构建数据库之前，先对所述被控设备进行学习和配对，然后再进一步对数据库中的设备图像、位置信息及其对应的控制界面进行机器学习的训练，从而构建得到所述被控设备的数据库；具体包括：

c1.采用红外对码方式或扫描条形码方式或手工录入方式将所述遥控装置与各个被控设备进行配对，并下载各个被控设备对应的控制代码；

c2.对所述被控设备的设备图像进行特征提取，得到被控设备的轮廓特征；

c3.将所述被控设备的轮廓特征和对应的位置信息输入训练模型中，以输出对应的被控设备的类型。

优选的，所述的步骤d中，当识别的被控设备的数量为两个及以上时，则根据预设规则对所述被控设备进行排序，并根据用户的选择进行调用对应的控制界面；所述预设规则包括以下任一种：

d1.所述被控设备根据对应的位置信息进行排序：当所述位置信息为上下位置关系时则采用上下排列，和/或，当所述位置信息为左右关系时则采用左右排列；

d2.所述被控设备根据使用频率进行排序；

d3.所述被控设备通过学习用户使用习惯进行自动排序。

本发明的有益效果是：

(1)本发明利用被控设备之间的相对位置关系，并结合图像识别技术，根据当前设备图像和当前位置信息从存储模块中调用当前被控设备对应的控制界面，实现对多种设备的快速匹配，无需繁琐的按键切换操作；

(2)本发明还通过光线传感器进行检测环境照度，并利用红外线进行亮度补偿，从而提高图像识别的准确性；

(3)本发明以相对固定的显著性较高的对象作为参照物体并设置参照坐标，能够更准确的计算被控设备的位置关系，提高了被控设备的控制精度；

(4)本发明还能够对设备较聚集的场所进行被控设备的排序处理，从而使用户能够根据需要选择对应的被控设备，防止误操作。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明一种基于位置匹配的适配多种设备的智能遥控装置的结构示意图；

图2为本发明一种基于位置匹配的适配多种设备的智能遥控装置的控制方法的流程简图。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、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用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，本实施例提供一种基于位置匹配的适配多种设备的智能遥控装置，包括：

摄像头模块，用于获取被控设备所处环境的全景图像以及被控设备的设备图像；

定位模块，用于采集遥控装置的运动信息，并根据该运动信息计算被控设备在所述全景图像中的位置信息；

存储模块，用于存储被控设备的设备图像、位置信息及其对应的控制界面；

控制模块，用于获取摄像头模块的当前设备图像和获取定位模块的当前位置信息，根据当前设备图像和当前位置信息从存储模块中调用当前被控设备对应的控制界面；

触摸屏，用于显示所述被控设备对应的控制界面。

本实施例中，所述定位模块包括加速度传感器、陀螺仪和指南针，通过加速度传感器、陀螺仪和指南针采集遥控装置的运动矢量信息，从而得到遥控装置的运动信息。还包括光线传感器，用于检测环境照度；当光线传感器检测到环境照度低于预设值时，则在摄像时启动红外线发射单元进行亮度补偿。另外，还包括快捷键，所述快捷键为物理按键或快捷图标，每个快捷键与预设的被控设备相对应，并用于快速启动所述被控设备。

本发明的智能遥控装置的使用过程简述如下：

一、首先将遥控装置与被控设备进行预设和配对：

1.1将整个房间的空间环境进行全景扫描，结合加速度传感器、陀螺仪、指南针，计算出空间中各个被控设备的空间位置数据，以及明显的环境特征的空间位置数据；

1.2以一个固定、特征明显的被控设备或环境特征，来作为整个空间图像的参考坐标，并根据该参考坐标进行计算被控设备的位置信息；所述参考坐标可以是一个及以上；例如：风扇距离参考坐标的的相对方位，空调和墙角线条的位置，电视和墙面周围物体的位置等等。并且把被控设备、环境特征的空间位置信息和轮廓特征、细节特征相匹配，形成对应关系；

1.3通过摄像头拍摄被控设备，提取被控设备的图像信息，并将设备图像与该被控设备的位置信息相匹配，并输入训练模型对被控设备的类型进行机器学习，从而构建被控设备的数据库。

二、然后利用数据库，通过匹配算法自动调用对应的控制界面：

2.1当加速度传感器侦测到遥控器被拿起时，摄像头启动；

2.2当遥控器在移动过程终止时，或用户指向到要控制的目标设备时，摄像头以最快方式抓取所述目标设备的设备图像，与此同时，通过加速度传感器、陀螺仪和指南针并计算此移动过程的移动矢量和坐标参数，从而得到遥控装置当前的位置信息；

2.3将所述设备图像和对应的位置信息与数据库中存储的被控设备的设备图像和位置信息进行索引比对，从而快速识别出被控设备的类型；

2.4自动调用所述被控设备对应的控制界面。

如图2所示，本实施例进一步提供上述智能遥控装置对应的控制方法，包括以下步骤：

a.获取被控设备所处环境的全景图像以及被控设备的设备图像；

b.采集遥控装置的运动信息，并根据该运动信息计算被控设备在所述全景图像中的位置信息；

c.将被控设备的设备图像、位置信息及其对应的控制界面存储于数据库中；

d.获取当前被控设备的当前设备图像和当前位置信息，根据当前设备图像和当前位置信息从数据库中调用当前被控设备对应的控制界面。

所述的步骤b中，计算被控设备在所述全景图像中的位置信息，进一步包括：

b1.获取遥控装置的运动矢量信息和空间坐标信息，得到遥控装置的运动信息；

b2.在所述全景图像中指定参照物体，并以该参照物体作为所处环境的参考坐标；其中，所述参照物体采用位置固定的、特征显著的被控设备或环境特征；

b3.根据被控设备的运动信息计算所述被控设备与所述参照物体之间的相对位置关系，得到被控设备在所述全景图像中的位置信息。

所述的步骤c中，构建数据库之前，先对所述被控设备进行学习和配对，然后再进一步对数据库中的设备图像、位置信息及其对应的控制界面进行机器学习的训练，从而构建得到所述被控设备的数据库；具体包括：

c1.采用红外对码方式或扫描条形码方式或手工录入方式将所述遥控装置与各个被控设备进行配对，并下载各个被控设备对应的控制代码；

c2.对所述被控设备的设备图像进行特征提取，得到被控设备的轮廓特征；

c3.将所述被控设备的轮廓特征和对应的位置信息输入训练模型中，以输出对应的被控设备的类型。

所述的c2中，对所述被控设备的设备图像进行特征提取，是采用canny算子边缘检测方法，先对图像进行被动轮廓的预处理，然后再用Snake模型的主动轮廓线识别，对预处理过的图像进行轮廓提取，得到被控设备的轮廓特征。

进一步的，在使用过程中还可以对所述训练模型进行校准和完善。例如，当被控设备的安装位置移动时，可对当前环境的被控设备的设备图像和位置信息进行局部更新或全部更新；或者，在闲暇时间对当前环境进行重新扫描全景图像，对被控设备的位置信息进行校准。在使用几次后，每次的图像识别无需详细逐一比对细节，只需识别设备间的相对位置关系，结合控制设备的图像特征，即可提供相应的控制界面。

所述的步骤d中，当识别的被控设备的数量为两个及以上时，则根据预设规则对所述被控设备进行排序，并根据用户的选择进行调用对应的控制界面；所述预设规则包括以下任一种：

d1.所述被控设备根据对应的位置信息进行排序：当所述位置信息为上下位置关系时则采用上下排列，和/或，当所述位置信息为左右关系时则采用左右排列；

d2.所述被控设备根据使用频率进行排序；

d3.所述被控设备通过学习用户使用习惯进行自动排序。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。并且，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。另外，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

上述说明示出并描述了本发明的优选实施例，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种基于位置匹配的适配多种设备的智能遥控装置，其特征在于，包括：

摄像头模块，用于获取被控设备所处环境的全景图像以及被控设备的设备图像；

定位模块，用于采集遥控装置的运动信息，并根据该运动信息计算被控设备在所述全景图像中的位置信息；

存储模块，用于存储被控设备的设备图像、位置信息及其对应的控制界面；

控制模块，用于获取摄像头模块的当前设备图像和获取定位模块的当前位置信息，根据当前设备图像和当前位置信息从存储模块中调用当前被控设备对应的控制界面；

触摸屏，用于显示所述被控设备对应的控制界面。

2.根据权利要求1所述的一种基于位置匹配的适配多种设备的智能遥控装置，其特征在于：所述定位模块包括加速度传感器、陀螺仪和指南针，通过加速度传感器、陀螺仪和指南针采集遥控装置的运动矢量信息，从而得到遥控装置的运动信息。

3.根据权利要求1所述的一种基于位置匹配的适配多种设备的智能遥控装置，其特征在于：还包括光线传感器，用于检测环境照度；当光线传感器检测到环境照度低于预设值时，则在摄像时启动红外线发射单元进行亮度补偿。

4.根据权利要求1所述的一种基于位置匹配的适配多种设备的智能遥控装置，其特征在于：还包括快捷键，所述快捷键为物理按键或快捷图标，每个快捷键与预设的被控设备相对应，并用于快速启动所述被控设备。

5.一种基于位置匹配的适配多种设备的智能遥控装置的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

a.获取被控设备所处环境的全景图像以及被控设备的设备图像；

b.采集遥控装置的运动信息，并根据该运动信息计算被控设备在所述全景图像中的位置信息；

c.将被控设备的设备图像、位置信息及其对应的控制界面存储于数据库中；

d.获取当前被控设备的当前设备图像和当前位置信息，根据当前设备图像和当前位置信息从数据库中调用当前被控设备对应的控制界面。

6.根据权利要求5所述的一种基于位置匹配的适配多种设备的智能遥控装置的控制方法，其特征在于：所述的步骤b中，计算被控设备在所述全景图像中的位置信息，进一步包括：

b1.获取遥控装置的运动矢量信息和空间坐标信息，得到遥控装置的运动信息；

b2.在所述全景图像中指定参照物体，并以该参照物体作为所处环境的参考坐标；

b3.根据被控设备的运动信息计算所述被控设备与所述参照物体之间的相对位置关系，得到被控设备在所述全景图像中的位置信息。

7.根据权利要求6所述的一种基于位置匹配的适配多种设备的智能遥控装置的控制方法，其特征在于：所述的步骤b2中，所述参照物体采用位置固定的、特征显著的被控设备或环境特征。

8.根据权利要求5所述的一种基于位置匹配的适配多种设备的智能遥控装置的控制方法，其特征在于：所述的步骤c中，构建数据库之前，先对所述被控设备进行学习和配对，然后再进一步对数据库中的设备图像、位置信息及其对应的控制界面进行机器学习的训练，从而构建得到所述被控设备的数据库；具体包括：

c1.采用红外对码方式或扫描条形码方式或手工录入方式将所述遥控装置与各个被控设备进行配对，并下载各个被控设备对应的控制代码；

c2.对所述被控设备的设备图像进行特征提取，得到被控设备的轮廓特征；

c3.将所述被控设备的轮廓特征和对应的位置信息输入训练模型中，以输出对应的被控设备的类型。

9.根据权利要求5所述的一种基于位置匹配的适配多种设备的智能遥控装置的控制方法，其特征在于：所述的步骤d中，当识别的被控设备的数量为两个及以上时，则根据预设规则对所述被控设备进行排序，并根据用户的选择进行调用对应的控制界面；所述预设规则包括以下任一种：

d1.所述被控设备根据对应的位置信息进行排序：当所述位置信息为上下位置关系时则采用上下排列，和/或，当所述位置信息为左右关系时则采用左右排列；

d2.所述被控设备根据使用频率进行排序；

d3.所述被控设备通过学习用户使用习惯进行自动排序。