基于移动设备指向的智能家电交互控制方法及装置

1.一种基于移动设备指向的智能家电交互控制方法，其特征在于其实施步骤如下：
1）建立带有智能家电模型的室内三维空间模型；
2）为每一种智能家电建立可识别的交互控制命令以及该命令所对应的手势模型；
3）初始移动设备的位置，移动所述移动设备并获取其运动方向信息，遍历列举出所述三维空间模型内该运动方向所对应的所有智能家电；
4）获取用户选择的智能家电信息，向用户列出该智能家电所对应的所有手势模型；
5）识别用户发出的手势模型，根据识别的手势模型通过无线网络向所述智能家电发出交互控制命令执行交互控制。
2.根据权利要求1所述的基于移动设备指向的智能家电交互控制方法，其特征在于：
所述步骤1）中建立三维空间模型时，首先在室内选定一个原点和一个初始朝向，然后根据智能家电与所述原点的相对位置设置其三维坐标、相对所述初始朝向的旋转方向设置其三轴旋转方向，并为智能家电建立六面体模型，最后根据三维坐标、三轴旋转方向以及六面体模型的大小建立该智能家电的空间模型。
3.根据权利要求2所述的基于移动设备指向的智能家电交互控制方法，其特征在于：
所述步骤3）中获取移动设备的运动方向对应的智能家电信息时,首先计算出移动设备运动方向的指向线，获取所述指向线与所述智能家电六面体模型中控制信号接受面之间的交点，然后判断该交点是否位于所述智能家电六面体模型中控制信号接受面内，如果该交点位于智能家电六面体模型中控制信号接受面内，则判定该智能家电为所述移动设备运动方向所对应的智能家电。
4.根据权利要求2所述的基于移动设备指向的智能家电交互控制方法，其特征在于：
所述步骤3）中获取移动设备的运动方向对应的智能家电信息时的详细步骤如下：
a）获取三维空间模型中智能家电的三维坐标Pdev和旋转矩阵Mdev，
Pdev=(Xdev,Ydev,Zdev)，
Mdev=[sin(Yawdev),-cos(Yawdev),sin(Pitchdev)]，
其中，Xdev,Ydev,Zdev为智能家电的三维坐标值，Yawdev和Pitchdev为智能家电的三维旋转值；
b）获取移动设备的三维坐标Pphone和三维旋转值Mphone，
Pphone=(Xphone,Yphone,Zphone)，
其中，Xphone，Yphone,Zphone为移动设备的三维坐标值，Yawphone和Pitchphone为移动设备的三维旋转值；
c）计算移动设备的指向线与智能家电六面体模型中接受控制信号面的交点
InnerPoint，
d）根据智能家电的位置和尺寸大小，计算出有效面上原点的对角线点Pbound，其中，Widthdev为智能家电六面体模型的宽度，Heightdev为智能家电六面体模型的高度；
e）判断InnerPoint是否分别在Pdev和其斜对面点Pbound之间，如果满足下式：
Pdev.X≤InnerPoint.X≤Pbound.X
Pdev.Y≤InnerPoint.Y≤Pbound.Y
Pdev.Z≤InnerPoint.Z≤Pbound.Z
则判定该智能家电位于移动设备的运动方向上。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的基于移动设备指向的智能家电交互控制方法，其特征在于所述步骤5）中识别用户发出的手势模型详细包括：
a）预先设置手势模型；
b）采集移动设备的三轴加速度数据序列并进行分帧处理，得到多个三维加速度数据子序列帧；
c）将三维加速度数据子序列帧分别进行帧内三维加速度数据序列的信号特征提取，并将三维空间模型内沿着x轴、y轴、z轴上的多个不同的信号特征连接成一个帧内特征描述子；
d）将一个手势的多个帧的帧内特征描述子连接成一个整体特征描述子；
e）运用多类支持向量机模型对所有整体特征描述子进行建模和参数训练，得到在整体特征描述子张成的向量空间中不同种类手势的分界面，将该分界面与所述步骤a）中设置的手势模型进行比较识别。
6.一种基于移动设备指向的智能家电交互控制装置，其特征在于：它包括：
移动设备传感器信息采集模块，用于采集移动设备的三轴加速度以及旋转方向；
数据空间位置指向模块，包括：智能家电空间建模子模块、移动设备位置与指向建模子模块和指向判断子模块，用于建立和存储包括智能家电在内的三维空间模型，并根据所述移动设备传感器信息采集模块输出的数据输出移动设备运动方向所对应的所有智能家电信息；
手势信息处理分析模块，用于根据所述移动设备传感器信息采集模块输出的数据识别用户输入的手势信息；
多模态交互及展示模块，用于展示移动设备运动方向所对应的所有智能家电信息并在用户选定智能家电后展示该智能家电所对应的所有手势模型信息，并根据用户输入的手势信息与智能家电执行交互控制；
所述移动设备传感器信息采集模块与数据空间位置指向模块、手势信息处理分析模块相连，所述手势信息处理分析模块与多模态交互及展示模块相连，所述多模态交互及展示模块通过无线网络与智能家电相连。

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