【选型】老司机教你如何为手势识别选红外LED
基于SILICON LABS的Si1143及Si1153器件的手势识别技术，自发布以来，得到众多设计师追捧，被广泛应用于多类产品，比如空气净化器，新风系统，汽车中央多媒体操控，非接触翻页，等等。然而，在手势识别应用中，相信很多设计师在配套红外LED的选择上会有疑问，如何正确选择红外LED？本文将详细讲解这一问题，期待对广大工程师有所帮助。
对于手势识别的应用，在红外LED选型上、与使用者相关的主要有如2个方面：一可识别距离，手与SI1143或SI1153光电传感器的平面距离；二可识别范围，手在SI1143或SI1153的平面前方挥动、还可以被感知的平面。
而对于距离的控制，主要取决于通过手、反射到SI1143或SI1153红外光信号的强度，强度越强，这距离可以越长，强度越弱，则距离越近。而影响反射强度的因素又有如下4个方面分别是波长、功率、发射角度、肤色，下面将进行详细的说明：
1）红外LED的中心波长：要选择光电传感器最敏感的波长。对于SI1143中心波长要求是850nm，对于SI1153是940nm；
2）红外LED的功率（电流通过能力）：瞬间电流通过能力越大，则可以有更强的红外光照；鉴于SI1143与SI1153的特性，瞬间达到400mA以上即可。
3）发射角度：根据红外LED发光管的特性，发射角度越小，则相同距离下、相同照射面积内，红外强度会更高；但小的发光角度，会影响照射面积，两者需要均衡。
4）手的颜色：肤色的不同，反射红外光的强度也不同，比如白色肌肤会强，黑色肌肤会弱，当这个对红外LED的选型没有影响，所以不做考虑。
而对于手挥动的范围，要小于红外LED能够照射的范围。红外LED发光角度决定了它的照射范围。
因此，综上所述，如果要实现更远的手势识别距离，在选择红外LED上，主要考虑的因素是：波长要对应、瞬时功率大、发光角度要小、满足合理手势挥动范围。
现举例加以说明，在做空气净化器手势识别，红外传感器选用的是Silicon labs的SI1143，要求实现左右挥动的手势识别，产品结构如下图，手距离SI1143平面距离H最大为30cm，红外LED距离SI1143的距离L是15cm，此时，这个红外LED将如何选型号？
根据前文所述规则，可以确定：
1）波长：选用850nm的；
2）功率：因为30cm距离较远，瞬时电流要能承受大于400mA的；
3）关于角度：当手移动到最左侧时，右侧的红外LED要能够照射的到，因此，经推算，α应该为45°，所以红外LED的发射角要在±45°左右的；
图1：手势识别结构框图
根据以上条件，在专门制作LED的O公司产品中，可选用两款产品，SFH4710（因为发光角度大，如果要实现较远距离，可增大发射电流），或者缩小一定的挥动范围选择SFH4557（发放角度为±30°）。
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用户76539941 Lv3 2019-02-28好东西，学习了~ -
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墨栩 Lv4. 资深工程师 2018-01-04好 -
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我的名字 Lv7. 资深专家 2017-12-26不错 -
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yingqiming Lv7. 资深专家 2017-12-22不错 -
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海绵宝宝 Lv7. 资深专家 2017-12-13手势识别在某些领域还是很好用的 -
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Wayne Lv7. 资深专家 2017-12-01涨知识了 -
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小燕子吧 Lv4. 资深工程师 2017-11-21不错 -
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yuyu Lv8. 研究员 2017-11-10不错！ -
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小明爱研发 Lv7. 资深专家 2017-11-09感谢老司机的指导。 -
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luosai Lv8. 研究员 2017-10-14学习学习哈
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