CN106873779A - 一种手势识别装置及手势识别方法 - Google Patents

Abstract

本发明关于一种手势识别装置及手势识别方法，手势识别装置包括线材模组及手势处理模组。线材模组，线材模组包括侦测单元，侦测单元用于侦测线材模组的形状及运动轨迹，线材模组发送由形状的数据及运动轨迹的数据转换而成的第一数据；手势处理模组耦接线材模组并接收第一数据，第一数据可被手势处理模组所读取，手势处理模组预存手势数据查找表；其中，当手势识别装置判断线材模组缠绕于使用者的手上时，手势识别装置进入手势识别模式，从而手势处理模组比对第一数据于手势数据查找表以确定当前使用者的手势。本发明的手势识别装置可根据第一数据来判别使用者的手势，从而进行人机界面操作，而不必去使用诸如鼠标、键盘等输入装置进行输入操作。

Description

一种手势识别装置及手势识别方法

技术领域

本发明涉及一种手势识别装置及手势识别方法，尤其涉及一种使用线材模组的手势识别装置及手势识别方法。

背景技术

随着电子技术日益发展，越来越多的应用领域(例如，医疗、电竞等)需要更多元化及客制化的人机操作界面，常用的操作媒介例如鼠标、键盘或者触控面板已不敷使用，因此，类似微软等公司已开发出一种人机操作技术，该技术利用影像辨识技术来分析使用者肢体动作的技术，已逐渐导入各种不同的应用***。

但是，这种基于影像辨识技术的操作技术必须将捕捉影像的硬件放置在特定的位置以持续监测使用者的肢体动作，进而分析且转化为特定的输入指令，如此，不仅有空间及角度上的限制，而且还不具有鼠标或者键盘等现有输入装置的触觉回馈。

发明内容

为改善上述使用时限制及无触觉回馈的问题，本发明提供一种手势识别装置。

上述的手势识别装置包括：

线材模组，该线材模组包括侦测单元，该侦测单元用于侦测该线材模组的形状及运动轨迹，该线材模组发送由该形状的数据及该运动轨迹的数据转换而成的第一数据；以及

手势处理模组，耦接该线材模组并接收该第一数据，该第一数据可被该手势处理模组所读取，该手势处理模组预存手势数据查找表；

其中，当该手势识别装置判断该线材模组缠绕于该使用者的手上时，该手势识别装置进入手势识别模式，从而该手势处理模组比对该第一数据于该手势数据查找表以确定当前该使用者的手势。

作为可选的技术方案，该侦测单元包括多个应变子侦测单元及多个惯性子侦测单元，该多个应变子侦测单元用于侦测该线材模组的该形状，该多个惯性子侦测单元用于侦测该线材模组的该运动轨迹。

作为可选的技术方案，该线材模组还包括信号转换单元，该信号转换单元用于将该侦测单元侦测的该线材模组的形状及运动轨迹的数据转换为该第一数据。

作为可选的技术方案，该线材模组还包括静电薄膜单元，以提供该使用者触感回馈。

作为可选的技术方案，该手势处理模组集成于该线材模组。

作为可选的技术方案，该手势处理模组包括处理单元、存储单元，该处理单元用于解析该第一数据，该存储单元用于存储该第一数据。

作为可选的技术方案，该线材模组为耳机的线材或者听诊器的线材或者具有通用串行总线接口的线材。

本发明还提供一种手势识别方法，用于手势识别模组的手势识别，

该手势识别模组包括：

线材模组；以及

手势处理模组，预存手势数据查找表；

该手势识别方法包括：

步骤S1：电连接该线材模组与该手势处理模组；

步骤S2：侦测该线材模组的形状及运动轨迹；

步骤S3：转换该形状的数据及该运动轨迹的数据形成第一数据，并发送该第一数据至该手势处理模组，该手势处理模组依据该第一数据判断该线材模组是否具有线材缠绕，若是，则进入步骤S4；若否，则进入步骤S2；

步骤S4：该手势处理模组于该手势数据查找表比对该第一数据，以确定当前该使用者的手势。

作为可选的技术方案，于该步骤S4，若该手势处理模组被首次使用或者该使用者需建立新的手势数据，则进入步骤S5：

步骤S5：校正该手势数据查找表中的数据，或者调整并增加该新的手势数据至该手势数据查找表，完成后继续该步骤S4。

作为可选的技术方案，在该步骤S4中，该手势处理模组通过该第一数据中来解析该线材模组的线材缠绕信息，并解析发生缠绕的区段的位置信息后，再与该手势数据查找表中的数据比对，判断出当前使用者的手势。

作为可选的技术方案，该线材模组包括多个应变子侦测单元及多个惯性子侦测单元，在该步骤S2中，该多个应变子侦测单元侦测该线材模组的该形状，该多个惯性子侦测单元侦测该线材模组的该运动轨迹。

作为可选的技术方案，该线材模组还包括静电薄膜单元，若判断需要进行触觉反馈，则提供电流至该静电薄膜单元以产生反馈作用力。

相比于现有技术，本发明的手势识别装置可根据第一数据来判别使用者的手势，从而进行人机界面的操作，而不必去使用诸如鼠标、键盘等输入装置进行输入操作，适用于各种不同的应用***的使用情境。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为本发明手势识别装置的示意图；

图2为本发明线材模组的截面图；

图3为本发明手势识别装置的使用示意图；

图4为本发明手势识别方法的流程图。

具体实施方式

图1为本发明手势识别装置的示意图，图2为本发明线材模组的截面图。请一并参照图1、图2，手势识别装置100用于识别使用者的手势，包括线材模组110及手势处理模组120。

线材模组110包括侦测单元111，用于侦测线材模组110的形状及运动轨迹，于本实施例，侦测单元111包括多个应变子侦测单元1111及多个惯性子侦测单元1112，多个应变子侦测单元1111用于侦测线材模组110的形状，应变子侦测单元1111可以是电阻式、电容式、压电晶体的应变元件，也可以是触觉传感器，侦测方式不作限定，满足其形状侦测的功能即可；多个惯性子侦测单元1112用于侦测线材模组110的运动轨迹，惯性子侦测单元1112可以是加速度计、陀螺仪或者电子罗盘。线材模组110发送由形状的数据及运动轨迹的数据转换而成的第一数据，于本实施例，线材模组110还包括信号转换单元，信号转换单元用于将侦测单元111侦测的线材模组110的形状及运动轨迹的数据转换为第一数据。

手势处理模组120耦接线材模组110并接收第一数据，第一数据可被手势处理模组120所读取，手势处理模组120预存手势数据查找表。

图3为本发明手势识别装置的使用示意图。请一并参照图1至图3，如图3中左图所示，当手势识别装置100判断线材模组110缠绕于使用者的手上时，手势识别装置100进入手势识别模式，手势处理模组120比对第一数据于手势数据查找表以确定当前使用者的手势。手势处理模组120接收第一数据后，首先解析线材模组110的线材缠绕信息，并解析发生缠绕的区段的位置信息，即分析线材模组110在哪些区段发生缠绕(如图3中虚线框体部分所示的区段113)，再与手势数据查找表中的相关数据进行比对，例如模拟出如图3中右图所示的模拟手势，从而判断出当前使用者的手势。

如此，使用者于手上缠绕具有侦测单元111的线材模组110后，手势识别装置100可根据第一数据来判别使用者的手势，从而进行人机界面的操作，而不必去使用诸如鼠标、键盘等输入装置进行输入操作，可满足各种不同的应用***的使用需求，提高了使用的便捷与效率。例如医生于手上缠绕听诊器的线材进行输入操作的同时，还可同步进行其他医疗行为(例如操作口腔医疗设备、外科手术设备或者超声波设备)；又例如，还可作为使用者身份验证应用***，手势识别装置100根据使用者的操作手势的动作差异，从而可判断使用者的身份。

于本实施例，如图2、图3所示，线材模组110还包括静电薄膜单元112，以提供使用者触感回馈，静电薄膜单元112由第一金属电极、带电荷的振动薄膜及第二金属电极堆叠而成，提供驱动电流至静电薄膜单元112后，振动薄膜上的偶极化分子产生回馈作用力。当判断手势的某些区段碰触到虚拟物体，例如图3的右图所示的区段113，静电薄膜单元112发生震动以提供使用者触觉回馈，给使用者一种碰触到物体的感觉。

于本实施例，手势处理模组120与线材模组110独立设置，例如，手势处理模组120为智能装置(例如智能手机)，包括处理单元、存储单元，处理单元用于解析第一数据，存储单元用于存储第一数据，而线材模组110为耳机线，又或者为听诊器的线材，当然，在其他实施例中，手势处理模组120也可集成于线材模组110设置。

而线材模组110对外信号的传输方式可多种多样，当线材模组110为耳机线时，可通过实体接口进行连接传输，实体接口可例如USB接口、听筒接口或者lightning接口等；当线材模组110为听诊器的线材时，可通过无线传输的方式，例如低功耗的蓝牙传输或者Zigbee传输；当线材模组110为具有通用串行总线(USB)接口的线材(例如充电线等)时，线材模组110也可先实体(例如USB接口等)连接至智能手机或者可穿戴式电子装置上，再通过无线传输的方式来控制目标***(例如电脑等)。

图4为本发明手势识别方法的流程图。请一并参照图1至图4，,手势识别方法200用于手势识别模组100的手势识别，手势识别模组100包括线材模组110及手势处理模组120，手势处理模组120中预存手势数据查找表。

手势识别方法200包括：

步骤S1：电连接线材模组110与手势处理模组120；

步骤S2：侦测线材模组110的形状及运动轨迹；

步骤S3：转换形状的数据及运动轨迹的数据形成第一数据，并发送第一数据至手势处理模组120，手势处理模组120依据第一数据判断线材模组110是否具有线材缠绕，若是，则进入步骤S4；若否，则进入步骤S2；

步骤S4：手势处理模组120于手势数据查找表比对第一数据，以确定当前该使用者的手势。

于步骤S4中，若手势处理模组120被首次使用或者使用者需建立新的手势数据，即预存的手势数据查找表内没有数据或者没有使用者当前欲识别的手势数据，则进入步骤S5：

步骤S5：校正手势数据查找表中的数据，或者调整并增加新的手势数据至手势数据查找表，即本发明的手势识别方法200具有学习功能，可根据不同使用者、不同应用或操作环境，自动校正线材模组110的手势操作定义，例如手势数据查找表中数据为右手数据，而使用者的手势为左手，则可通过线材模组110采集使用者的左手手势数据，再发送至手势处理模组120，手势处理模组120存储并定义该使用者的左手数据，从而在手势数据查找表中也具有了使用者的左手手势数据。而在手势数据查找表的校正或调整操作完成后继续步骤S4。

于步骤S4中，手势处理模组120接收第一数据后，首先解析线材模组110的线材缠绕信息，并解析发生缠绕的区段的位置信息，即分析线材模组110在哪些区段发生缠绕(如图3中虚线框体部分所示)，再与手势数据查找表中的相关数据进行比对，例如模拟出如图3中右图所示的模拟手势，从而判断出当前使用者的手势。

线材模组110包括多个应变子侦测单元1111及多个惯性子侦测单元1112，在步骤S2中，多个应变子侦测单元1111侦测线材模组110的该形状，多个惯性子侦测单元1112侦测线材模组110的运动轨迹。于本实施例，线材模组110还包括静电薄膜单元112，若判断需要进行触觉反馈，则提供电流至静电薄膜单元112以产生反馈作用力。

综上所述，本发明的手势识别装置可根据第一数据来判别使用者的手势，从而进行人机界面的操作，而不必去使用诸如鼠标、键盘等输入装置进行输入操作，适用于各种不同的应用***的使用情境。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (12)

1.一种手势识别装置，用于识别使用者的手势，其特征在于，该手势识别装置包括：

线材模组，该线材模组包括侦测单元，该侦测单元用于侦测该线材模组的形状及运动轨迹，该线材模组发送由该形状的数据及该运动轨迹的数据转换而成的第一数据；以及

手势处理模组，耦接该线材模组并接收该第一数据，该第一数据可被该手势处理模组所读取，该手势处理模组预存手势数据查找表；

其中，当该手势识别装置判断该线材模组缠绕于该使用者的手上时，该手势识别装置进入手势识别模式，从而该手势处理模组比对该第一数据于该手势数据查找表以确定当前该使用者的手势。

2.如权利要求1所述的手势识别装置，其特征在于，该侦测单元包括多个应变子侦测单元及多个惯性子侦测单元，该多个应变子侦测单元用于侦测该线材模组的该形状，该多个惯性子侦测单元用于侦测该线材模组的该运动轨迹。

3.如权利要求1所述的手势识别装置，其特征在于，该线材模组还包括信号转换单元，该信号转换单元用于将该侦测单元侦测的该线材模组的形状及运动轨迹的数据转换为该第一数据。

4.如权利要求1所述的手势识别装置，其特征在于，该线材模组还包括静电薄膜单元，以提供该使用者触感回馈。

5.如权利要求1所述的手势识别装置，其特征在于，该手势处理模组集成于该线材模组。

6.如权利要求1所述的手势识别装置，其特征在于，该手势处理模组包括处理单元、存储单元，该处理单元用于解析该第一数据，该存储单元用于存储该第一数据。

7.如权利要求1所述的手势识别装置，其特征在于，该线材模组为耳机的线材或者听诊器的线材或者具有通用串行总线接口的线材。

8.一种手势识别方法，用于手势识别模组的手势识别，其特征在于，

该手势识别模组包括：

线材模组；以及

手势处理模组，预存手势数据查找表；

该手势识别方法包括：

步骤S1：电连接该线材模组与该手势处理模组；

步骤S2：侦测该线材模组的形状及运动轨迹；

步骤S3：转换该形状的数据及该运动轨迹的数据形成第一数据，并发送该第一数据至该手势处理模组，该手势处理模组依据该第一数据判断该线材模组是否具有线材缠绕，若是，则进入步骤S4；若否，则进入步骤S2；以及

步骤S4：该手势处理模组于该手势数据查找表比对该第一数据，以确定当前该使用者的手势。

9.如权利要求8所述的手势识别方法，其特征在于，于该步骤S4，若该手势处理模组被首次使用或者该使用者需建立新的手势数据，则进入步骤S5：

步骤S5：校正该手势数据查找表中的数据，或者调整并增加该新的手势数据至该手势数据查找表，完成后继续该步骤S4。

10.如权利要求8所述的手势识别方法，其特征在于，在该步骤S4中，该手势处理模组通过该第一数据中来解析该线材模组的线材缠绕信息，并解析发生缠绕的区段的位置信息后，再与该手势数据查找表中的数据比对，判断出当前使用者的手势。

11.如权利要求8所述的手势识别方法，其特征在于，该线材模组包括多个应变子侦测单元及多个惯性子侦测单元，在该步骤S2中，该多个应变子侦测单元侦测该线材模组的该形状，该多个惯性子侦测单元侦测该线材模组的该运动轨迹。

12.如权利要求8所述的手势识别方法，其特征在于，该线材模组还包括静电薄膜单元，若判断需要进行触觉反馈，则提供电流至该静电薄膜单元以产生反馈作用力。