Interfaz gestual de visión infrarroja para control de electrodomésticos

Asensio Burgaleta, Iñaki
López Nicolás, Gonzalo (dir.)

Universidad de Zaragoza, EINA, 2017
Departamento de Informática e Ingeniería de Sistemas, Área de Ingeniería de Sistemas y Automática

Graduado en Ingeniería de Tecnologías Industriales

Resumen: Resumen En la actualidad, son muchas las aplicaciones que emplean el reconocimiento gestual como interfaz para la comunicación humano-máquina. Esta modalidad de interacción se ha convertido en una alternativa fiable en campos como el de los videojuegos de realidad virtual, aplicaciones de domótica o incluso en la interfaz de coches de alta gama. Los electrodomésticos en general presentan una amplia variedad de opciones de uso que pueden conllevar que su control o programación sea tedioso mediante botonera o interfaz táctil. En el caso de los fogones o cocinas de inducción sucede que su interfaz táctil capacitiva no responde de forma adecuada si las manos del usuario no se encuentran limpias. Siendo habitual que el usuario se manche las manos mientras prepara la comida, el uso de la botonera táctil requiere múltiples pulsaciones y re-intentos dificultando por ejemplo la elección del fogón a utilizar o la programación del nivel de potencia deseado. Motivado por lo anterior, se propone el estudio e implementación de una interfaz de usuario basada en gestos aplicada al contexto de las cocinas de inducción. El sistema será capaz de detectar e interpretar los gestos del usuario de forma que se pueda interactuar sin contacto con la placa vitrocerámica. Como sistema de percepción se va utilizar visión infrarroja. El infrarrojo está en un rango dentro de las diferentes longitudes de onda de la luz, no perceptible para el ojo humano, pero que con las lentes apropiadas puede ser detectada y utilizada, sin resultar molesta para el usuario. La configuración del sistema a desarrollar para la iluminación y adquisición de la imagen infrarroja serán: una fuente de luz infrarroja regulable, constituida por diodos emisores de luz infrarroja colocados de forma que la iluminación se reparta de forma homogénea y una cámara monocromática, a la que incorporaremos un filtro de luz IR para la detección de la longitud de onda deseada. Gracias al circuito de iluminación desarrollado, el sistema será robusto ante cambios de iluminación ambiental. El desarrollo del código para la adquisición y procesamiento de las imágenes requiere el estudio de algoritmos de segmentación de objetos, así como la identificación de gestos. Se implementará una solución precisa y válida para el microprocesador utilizado, una Raspberry Pi 3 con un sistema operativo Linux y lenguaje de programación Python. Una vez construido el sistema de visión se comparará la adquisición de datos con respecto a la del sistema comercial de detección gestual “Leap Motion”. De esta forma se evaluará la eficiencia del sistema desarrollado a lo largo de este Trabajo Fin de Grado con respecto a las imágenes de un sistema comercial ampliamente reconocido. El producto final de este trabajo consiste en un dispositivo que implica el desarrollo del “hardware” y del código implementado, así como la evaluación del sistema mediante una demostración experimental en varias cocinas de inducción simuladas con distintos tipos de fogones en las que se probarán diferentes opciones de encendido y variación de potencia de los fogones con la interfaz creada.

Tipo de Trabajo Académico: Trabajo Fin de Grado