CN104503576A - 一种基于手势识别的计算机操作方法 - Google Patents

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宋淑东
陈乃阔
耿士华
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Abstract

本发明公开了一种基于手势识别的计算机操作方法，通过距离传感器感知距离变化判断手势变换，所述方法工作流程如下：1）开始，睡眠唤醒；2）距离传感器感知手势数据；3）微处理器MCU处理手势数据；4）采集规则动作数据，舍弃不规则动作数据；5）将采集的数据通过蓝牙传输给计算机；6）计算机接收并操作指令。采用本发明应用距离传感器实现手势检测的方法，与摄像头检测的方法相比，准确率高出许多，且对操作时人手的位置和距离无要求（蓝牙数据传输范围内即可）；与加速度传感器或MEMS加速计检测的方法相比，准确率也有一定程度提高且电路设计上更为简单。

Description

一种基于手势识别的计算机操作方法
技术领域
本发明涉及笔记本电脑、平板电脑手势识别领域及可穿戴设备领域，具体涉及一种基于手势识别的计算机操作方法。
技术背景
随着笔记本电脑、平板电脑的普及，用户对计算机操作的易用性要求逐渐增高，尤其是一些会议上PTT演示、投影仪画面控制和稍远距离的屏幕阅读，基于手势识别方法实现对计算机的控制将极大增加用户操作的方便性。
目前计算机手势识别方法主要有两种，一种是通过摄像头捕捉影像，检测手势变化实现；一种是连接集成三轴加速度传感器或MEMS加速计等的外设产品感知手势变化实现。
距离感应器又叫位移传感器，距离感应主要是利用各种元件检测对象物的物理变化量，通过将该变化量换算为距离，来测量从传感器到对象物的距离位移的机器。根据使用元件不同，分为光学式位移传感器、线性接近传感器、超声波位移传感器等。
MCU(MicroControllerUnit)中文名微控制单元，又称单片微型计算机(SingleChipMicrocomputer)，是指随着大规模集成电路的出现及其发展，将计算机的CPU、RAM、ROM、定时数器和多种I/O接口集成在一片芯片上，形成芯片级的计算机，为不同的应用场合做不同组合控制。 其实，就是我们平时所说的单片机。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：本发明提出了一种应用距离传感器实现手势检测的方法，与摄像头检测的方法相比，准确率高出许多，且对操作时人手的位置和距离无要求（蓝牙数据传输范围内即可）；与加速度传感器或MEMS加速计检测的方法相比，准确率也有一定程度提高且电路设计上更为简单。本发明提出的方法手势动作对应相关计算机操作更符合用户日常操作习惯。本发明也可作为一种补充，与加速度传感器或MEMS加速计同时使用，以达到更高识别精度。
本发明所采用的技术方案为：
一种基于手势识别的计算机操作方法，通过距离传感器感知距离变化判断手势变换，所述方法工作流程如下：
1）开始，睡眠唤醒；
2）距离传感器感知手势数据；
3）微处理器MCU处理手势数据；
4）采集规则动作数据，舍弃不规则动作数据；
5）将采集的数据通过蓝牙传输给计算机；
6）计算机接收并操作指令。
所述方法具体操作步骤如下：
1）距离传感器集成到戒指中，电路板及电池封装到戒指内部，操作时，将戒指带入大拇指上部，通过感知手指到传感器的距离变化判断手势变换；
2）戒指集成三枚距离传感器，一枚布置在朝向四指方向，另两枚布置在其两侧与其成75度角；
3）当四枚手指并拢向拇指较快平行运动时，中间一枚传感器检测到物体由远到近变化，最后距离变为零，另外两枚传感器检测到物体由远到近变化，两传感器与物体最终距离相差不大且不为零，此时识别成向计算机发出向左或向下翻页操作，即翻到下一页命令；
4）四指并拢平行向远离拇指方向运动，三枚距离传感器检测到物体由近到远变化，且中间一枚距离由零开始变化，两边两枚到物体距离相差不大，此时识别成向计算机发出向右或向上翻页操作，即翻到前一页命令；
5）当四指指尖同时向拇指指尖靠近做抓捏动作时，三个传感器同时感觉到物体由远到近运动且最后距离同时变为零，此时向计算机发出缩小屏幕显示指令；
6）同时向外张开四指，三个距离传感器同时检测到物体从零距离由近到远运动，此时向计算机发出扩大屏幕显示指令；
7）通过识别手指到任意两个传感的距离变化，定义其他手势操作内容；
8）传感器采集到的数据通过标准蓝牙协议与计算机通信。
一种基于手势识别的计算机操作装置，其结构包括蓝牙/微处理器合成芯片Dialog DA14580，与蓝牙/微处理器合成芯片连接的3个距离传感器和微型电池，其中蓝牙/微处理器合成芯片通过π型滤波器连接蓝牙天线。
本发明的有益效果为：采用本发明应用距离传感器实现手势检测的方法，与摄像头检测的方法相比，准确率高出许多，且对操作时人手的位置和距离无要求（蓝牙数据传输范围内即可）；与加速度传感器或MEMS加速计检测的方法相比，准确率也有一定程度提高且电路设计上更为简单。本发明提出的方法手势动作对应相关计算机操作更符合用户日常操作习惯。本发明也可作为一种补充，与加速度传感器或MEMS加速计同时使用，以达到更高识别精度。
附图说明
图1为本发明组织架构图。
具体实施方式
下面参照附图所示，通过具体实施方式对本发明进一步说明：
如图2所示，一种基于手势识别的计算机操作方法，通过距离传感器感知距离变化判断手势变换，所述方法工作流程如下：
1）开始，睡眠唤醒；
2）距离传感器感知手势数据；
3）微处理器MCU处理手势数据；
4）采集规则动作数据，舍弃不规则动作数据；
5）将采集的数据通过蓝牙传输给计算机；
6）计算机接收并操作指令。
所述方法具体操作步骤如下：
1）距离传感器集成到戒指中，电路板及电池封装到戒指内部，操作时，将戒指带入大拇指上部，通过感知手指到传感器的距离变化判断手势变换；
2）为提高准确度和丰富可识别手势种类，戒指共集成三枚距离传感器，一枚布置在朝向四指方向，另两枚布置在其两侧与其成75度角；
3）正常人手动作时，速度较慢且不规律，距离变化慢，识别成误动作，不予采集；
当四枚手指并拢向拇指较快平行运动时，中间一枚传感器检测到物体由远到近变化，最后距离变为零，另外两枚传感器检测到物体由远到近变化，两传感器与物体最终距离相差不大且不为零，此时可识别成向计算机发出向左或向下翻页操作，即翻到下一页命令；向左挥手向左翻页，符合通常使用习惯；
4）当四指以非3中规则方式靠近拇指后，动作不被采集，此时四指并拢平行向远离拇指方向运动，三枚距离传感器检测到物体由近到远变化，且中间一枚距离由零开始变化，两边两枚到物体距离相差不大，此时可识别成向计算机发出向右或向上翻页操作，即翻到前一页命令；向右挥手向右翻页，符合通常使用习惯；
5）当四指指尖同时向拇指指尖靠近做抓捏动作时，三个传感器同时感觉到物体由远到近运动且最后距离同时（程序设置成较小时间差异内）变为零，此时向计算机发出缩小屏幕显示（图片或文档等内容）指令；抓捏手指缩小画面，符合通常使用习惯；
6）当四指以非5中描述的规则方式靠向拇指指尖，动作不被采集，此时同时向外张开四指，三个距离传感器同时（程序设置成较小时间差异内）检测到物体从零距离由近到远运动，此时向计算机发出扩大屏幕显示指令；张开手指放大画面，符合通常使用习惯；
7）通过识别手指到任意两个传感的距离变化，还可定义最大化、最小化等诸多其他手势操作内容；
8）传感器采集到的数据通过标准蓝牙协议与计算机通信，类似蓝牙鼠标。
如图1所示，一种基于手势识别的计算机操作装置，其结构包括蓝牙/微处理器合成芯片Dialog DA14580，与蓝牙/微处理器合成芯片连接的3个距离传感器和微型电池，其中蓝牙/微处理器合成芯片通过π型滤波器连接蓝牙天线。
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (3)

1.一种基于手势识别的计算机操作方法，通过距离传感器感知距离变化判断手势变换，其特征在于，所述方法工作流程如下：
1）开始，睡眠唤醒；
2）距离传感器感知手势数据；
3）微处理器MCU处理手势数据；
4）采集规则动作数据，舍弃不规则动作数据；
5）将采集的数据通过蓝牙传输给计算机；
6）计算机接收并操作指令。
2.根据权利要求1所述的一种基于手势识别的计算机操作方法，其特征在于，所述方法具体操作步骤如下：
1）距离传感器集成到戒指中，电路板及电池封装到戒指内部，操作时，将戒指带入大拇指上部，通过感知手指到传感器的距离变化判断手势变换；
2）戒指集成三枚距离传感器，一枚布置在朝向四指方向，另两枚布置在其两侧与其成75度角；
3）当四枚手指并拢向拇指较快平行运动时，中间一枚传感器检测到物体由远到近变化，最后距离变为零，另外两枚传感器检测到物体由远到近变化，两传感器与物体最终距离相差不大且不为零，此时识别成向计算机发出向左或向下翻页操作，即翻到下一页命令；
4）四指并拢平行向远离拇指方向运动，三枚距离传感器检测到物体由近到远变化，且中间一枚距离由零开始变化，两边两枚到物体距离相差不大，此时识别成向计算机发出向右或向上翻页操作，即翻到前一页命令；
5）当四指指尖同时向拇指指尖靠近做抓捏动作时，三个传感器同时感觉到物体由远到近运动且最后距离同时变为零，此时向计算机发出缩小屏幕显示指令；
6）同时向外张开四指，三个距离传感器同时检测到物体从零距离由近到远运动，此时向计算机发出扩大屏幕显示指令；
7）通过识别手指到任意两个传感的距离变化，定义其他手势操作内容；
8）传感器采集到的数据通过标准蓝牙协议与计算机通信。
3.一种基于手势识别的计算机操作装置，其特征在于：其结构包括蓝牙/微处理器合成芯片Dialog DA14580，与蓝牙/微处理器合成芯片连接的3个距离传感器和微型电池，其中蓝牙/微处理器合成芯片通过π型滤波器连接蓝牙天线。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105824431A (zh) * 2016-06-12 2016-08-03 齐向前 信息输入装置与方法
WO2017049508A1 (zh) * 2015-09-23 2017-03-30 华为技术有限公司 可穿戴设备的用户界面切换方法、装置及可穿戴设备
CN106890423A (zh) * 2017-03-20 2017-06-27 浙江理工大学 采用立体视觉的智能跑步机
CN107479714A (zh) * 2017-08-28 2017-12-15 歌尔科技有限公司 内容切换显示方法、装置及机器人
CN108604733A (zh) * 2016-01-26 2018-09-28 纽威莱克公司 用于手势和动作分析的毫米波传感器***
CN110050249A (zh) * 2017-08-31 2019-07-23 华为技术有限公司 一种输入方法及智能终端设备
CN111399660A (zh) * 2020-04-29 2020-07-10 北京智宸天驰科技有限公司 一种传感器的手势识别设备及方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1477481A (zh) * 2002-08-19 2004-02-25 ���ǵ�����ʽ���� 信息输入装置、信息处理装置以及信息输入方法
CN102596085A (zh) * 2009-11-13 2012-07-18 直观外科手术操作公司 用于遥控操作的微创从手术器械的手控制的方法和***
CN102596086A (zh) * 2009-11-13 2012-07-18 直观外科手术操作公司 微创手术***中的主要手指追踪装置和使用方法
CN103105945A (zh) * 2012-12-17 2013-05-15 中国科学院计算技术研究所 一种支持多点触摸手势的人机交互戒指
CN103425238A (zh) * 2012-05-21 2013-12-04 刘鸿达 以手势为输入的控制***云端***
CN103902022A (zh) * 2012-12-25 2014-07-02 亚旭电脑股份有限公司 指环型遥控装置及其放大缩小的控制方法、点选控制方法
CN104007844A (zh) * 2014-06-18 2014-08-27 原硕朋 电子设备和用于电子设备的可穿戴式输入装置
CN104076951A (zh) * 2013-03-25 2014-10-01 崔伟 手标***及指扣及手指动作检测方法及手势检出方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1477481A (zh) * 2002-08-19 2004-02-25 ���ǵ�����ʽ���� 信息输入装置、信息处理装置以及信息输入方法
CN102596085A (zh) * 2009-11-13 2012-07-18 直观外科手术操作公司 用于遥控操作的微创从手术器械的手控制的方法和***
CN102596086A (zh) * 2009-11-13 2012-07-18 直观外科手术操作公司 微创手术***中的主要手指追踪装置和使用方法
CN103425238A (zh) * 2012-05-21 2013-12-04 刘鸿达 以手势为输入的控制***云端***
CN103105945A (zh) * 2012-12-17 2013-05-15 中国科学院计算技术研究所 一种支持多点触摸手势的人机交互戒指
CN103902022A (zh) * 2012-12-25 2014-07-02 亚旭电脑股份有限公司 指环型遥控装置及其放大缩小的控制方法、点选控制方法
CN104076951A (zh) * 2013-03-25 2014-10-01 崔伟 手标***及指扣及手指动作检测方法及手势检出方法
CN104007844A (zh) * 2014-06-18 2014-08-27 原硕朋 电子设备和用于电子设备的可穿戴式输入装置

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107003642B (zh) * 2015-09-23 2019-12-17 华为技术有限公司 可穿戴设备的用户界面切换方法、装置及可穿戴设备
WO2017049508A1 (zh) * 2015-09-23 2017-03-30 华为技术有限公司 可穿戴设备的用户界面切换方法、装置及可穿戴设备
CN107003642A (zh) * 2015-09-23 2017-08-01 华为技术有限公司 可穿戴设备的用户界面切换方法、装置及可穿戴设备
CN108604733A (zh) * 2016-01-26 2018-09-28 纽威莱克公司 用于手势和动作分析的毫米波传感器***
CN105824431B (zh) * 2016-06-12 2018-12-04 齐向前 信息输入装置与方法
CN105824431A (zh) * 2016-06-12 2016-08-03 齐向前 信息输入装置与方法
CN106890423A (zh) * 2017-03-20 2017-06-27 浙江理工大学 采用立体视觉的智能跑步机
CN107479714A (zh) * 2017-08-28 2017-12-15 歌尔科技有限公司 内容切换显示方法、装置及机器人
WO2019041515A1 (zh) * 2017-08-28 2019-03-07 歌尔科技有限公司 内容切换显示方法、装置及机器人
CN110050249A (zh) * 2017-08-31 2019-07-23 华为技术有限公司 一种输入方法及智能终端设备
CN110050249B (zh) * 2017-08-31 2020-08-25 华为技术有限公司 一种输入方法及智能终端设备
US11429191B2 (en) 2017-08-31 2022-08-30 Huawei Technologies Co., Ltd. Input method and smart terminal device
CN111399660A (zh) * 2020-04-29 2020-07-10 北京智宸天驰科技有限公司 一种传感器的手势识别设备及方法

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