TWI540516B - 三維空間的手寫輸入方法 - Google Patents

Description

三維空間的手寫輸入方法

本發明有關於一種三維空間的手寫輸入方法，特別是有關於一種利用影像擷取與分析來進行三維空間的手寫輸入方法。

現有的手寫輸入方法主要是在一觸控板上進行，藉由偵測手指或筆在觸控板的移動軌跡，達成手寫輸入的目的。

現在三維體感的遊戲與裝置非常流行，但是在這些三維體感的裝置中是以虛擬鍵盤的方式輸入文字，對於不習慣使用鍵盤輸入的人士而言，實在不太方便。

有鑑於此，本發明的目的在於提供一種三維空間的手寫輸入方法，使用者只要以手指在空間中移動即可達到輸入的效果。

本發明的三維空間的手寫輸入方法的一較佳實施例包括下列步驟：提供一影像擷取單元以及一運算單元；由該影像擷取單元連續擷取一人員的影像，並將該影像傳送至該運算單元進行分析；當該影像中的該人員的手舉起時，該運算單元判斷該人員欲進行文字輸入；當該人員的該手開始移動時，該運算單元判斷該人員的該手的移動方向；當該人員的該手的該移動方向是朝向該影像擷取單元時，該運算單元判斷該人員開始寫字；在判斷開始寫字以後，由該影像擷取單元擷取該人員的該手的移動軌跡，並將該移動軌跡傳送至該運算單元，而轉換成文字進行輸入；當該人員的該手的該移動方向是遠離該影像擷取單元時，該運算單元判斷該人員停止寫字；以及當該影像中的該人員放下手時，該運算單元判斷該人員結束文字輸入。

在上述較佳實施例中，當該影像中的該人員的手舉起時，該運算單元判斷欲進行文字輸入，此時該運算單元記錄該人員的該手的座標，並將該座標設定成基準座標，該運送單元根據該基準座標判斷該人員的該手的移動方向。

在上述較佳實施例中，該影像擷取單元包括一可進行三維攝影的感測器。該運算單元藉由該人員的該手的三維座標的改變而判斷該人員的該手接近或遠離該影像擷取單元。

在上述較佳實施例中，該影像擷取單元包括一可進行二維攝影的感測器。該運算單元藉由該人員的該手的影像的大小的變化而判斷該人員的該手接近或遠離該影像擷取單元。

上述較佳實施例更包括下列步驟：當該運算單元判定該人員停止寫字時，該人員的該手的移動軌跡不轉換成文字輸入。

上述較佳實施例更包括下列步驟：提供一文字資料庫以及一顯示單元；該運算單元將該移動軌跡對比於該文字資料庫中的文字，然後在該顯示單元上顯示出最接近的多數個文字，並由該人員進行選擇。

在上述較佳實施例中，該移動軌跡顯示於該顯示單元上。

在本發明的手寫方法中，以手向前移動判斷為下筆寫字，手向後移動判斷為提筆停止寫字，符合人類書寫的直覺與習慣，易於推廣與使用，而且由於符合人類使用的習慣，更容易地在體感的裝置與遊戲中被使用。

為了讓本發明之上述和其他目的、特徵、和優點能更明顯易懂，下文特舉一較佳實施例，並配合所附圖示，作詳細說明如下。

圖1為完成本發明的三維空間的手寫輸入方法的輸入系統的方塊圖。圖2至圖8為本發明的三維空間的手寫輸入方法的示意圖。圖9A、9B為本發明的三維空間的手寫輸入方法的流程圖。

如圖1所示，本發明的三維空間的手寫輸入方法是至少藉由一影像擷取單元10、一顯示單元20、一運算單元30以及一儲存單元40來實現。影像擷取單元10連接於運算單元30，顯示單元20也連接於運算單元30。影像擷取單元10所擷取的影像被傳送至運算單元30進行分析，顯示單元20可顯示運算單元30欲顯示的內容，例如輸入的內容。儲存單元40中儲存有一文字資料庫。本發明是以人員的手勢做手寫輸入，手勢產生的移動軌跡會和儲存單元40中的文字資料庫做比對，欲輸入的內容會由顯示單元20顯示出來。

如圖2至圖8所示，一人員100站立於影像擷取單元10的影像擷取範圍15之內，影像擷取單元10會連續擷取人員100的影像，所擷取的影像被傳送至運算單元30進行分析，分析的結果顯示於顯示單元20。

如圖2所示，當人員100站立於影像擷取範圍15內時，影像擷取單元10擷取人員100的影像，並傳送至運算單元30，運算單元30判斷人員100的手102(在本實施例中是以右手為例，但不限於右手，左手也可以)是否有舉起。

如圖3所示，當人員100的手102舉起時，運算單元30判斷人員100欲進行文字輸入，此時運算單元30記錄人員100的手102的座標，並將該座標設定成一基準座標，運算單元30根據基準座標判斷人員100的手102的移動方向。

如圖4所示，當人員100的手102開始移動時，運算單元30藉由影像擷取單元10所傳送的影像判斷人員100的手102的移動方向。當人員100的手102向前(朝接近影像擷取單元10的方向)移動時，運算單元30判斷成人員100欲開始寫字。

如圖5所示，在運算單元30判斷人員100欲開始寫字時，影像擷取單元10擷取人員100的手102的移動軌跡，並傳送至運算單元30，此移動軌跡會同步地顯示於顯示單元20上。

如圖6所示，當人員100的手102向後(遠離影像擷取單元10)時，運算單元判斷人員停止寫字。此時運算單元30將該移動軌跡與儲存於儲存單元40的文字資料庫進行對，而將最接近該移動軌跡的文字顯示於顯示單元20上。另一種型態是將與該移動軌跡接近的數個文字顯示於顯示單元20上，供人員100選擇。當運算單元30判斷人員100停止寫字時，即使人員100移動手102，運算單元30對於其移動軌跡只視為單純的移動，而不會做寫字的判斷，也不會擷取其移動軌跡。當人員100的手102再度向前方移動時，運算單元30才會再度判斷成人員100欲開始寫字。

如圖7、圖8所示，當人員100將手102放下時，運算單元30判斷人員100欲結束文字輸入。

圖9A及9B表示本發明的三維空間的手寫輸入方法，當人員進入影像擷取範圍後，擷取人員的影像，然後判斷影像中的人員的手是否舉起，若人員的手舉起，則進入文字輸入模式，在文字輸入模式中，若人員的手向前移動，表示人員開始寫字，此時擷取人員的手的移動軌跡，當人員的手向後移動時，表示人員停止寫字，如此，將所擷取的移動軌跡與文字庫中的文字進行比對，然後將文字顯示於顯示單元。當人員的手放下時，結束文字輸入模式。當人員離開影像擷取範圍時，停止影像擷取。

影像擷取單元10可以是二維攝影的感測器，例如一般的網路攝影機、工業攝影機等，運算單元30藉由人員100的手102的影像的大小的變化而判斷人員100的手102接近或遠離影像擷取單元10。

影像擷取單元10也可以是三維攝影的感測器，例如攝影機加上紅外線感測器、立體攝影機等，可擷取手102的三維座標，運算單元30藉由人員100的手102的三維座標的改變而判斷人員100的手102接近或遠離影像擷取單元10。

雖然在上述的實施例中，是以舉手作為開始或結束文字輸入模式的特徵，但本發明並不限於此，以其他手勢作為開始文字輸入模式或結束亦可。

在本發明的手寫方法中，以手向前移動判斷為下筆寫字，手向後移動判斷為提筆停止寫字，符合人類書寫的直覺與習慣，易於推廣與使用，而且由於符合人類使用的習慣，更容易地在體感的裝置與遊戲中被使用。

雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

10．．．影像擷取單元

15．．．影像擷取範圍

20．．．顯示單元

30．．．運算單元

40．．．儲存單元

100．．．人員

102．．．手

圖1為完成本發明的三維空間的手寫輸入方法的輸入系統的方塊圖。

圖2至圖8為本發明的三維空間的手寫輸入方法的示意圖。

圖9A、9B為本發明的三維空間的手寫輸入方法的流程圖。

Claims (10)

1. 一種三維空間的手寫輸入方法，包括下列步驟：提供一影像擷取單元以及一運算單元；由該影像擷取單元連續擷取一人員的影像，並將該影像傳送至該運算單元進行分析；當該影像中的該人員的手舉起時，該運算單元判斷該人員欲進行文字輸入，此時該運算單元記錄該人員的該手的座標，並將該座標設定成基準座標；當該人員的該手開始移動時，該運算單元根據該基準座標判斷該人員的該手的移動方向；當該人員的該手的該移動方向是朝向該影像擷取單元時，該運算單元判斷該人員開始寫字；在判定為開始寫字以後，由該影像擷取單元擷取該人員的該手的移動軌跡，並將該移動軌跡傳送至該運算單元，而轉換成文字進行輸入；當該人員的該手的該移動方向是遠離該影像擷取單元時，該運算單元判斷該人員停止寫字；以及當該影像中的該人員放下手時，該運算單元判斷該人員結束文字輸入。
2. 如申請專利範圍第1項所述的三維空間的手寫輸入方法，其中該影像擷取單元包括一可進行三維攝影的感測器。
3. 如申請專利範圍第2項所述的三維空間的手寫輸入方法，其中該運算單元藉由該人員的該手的三維座標的改變而判斷該人員的該手接近或遠離該影像擷取單元。
4. 如申請專利範圍第1項所述的三維空間的手寫輸入方法，其中該影像擷取單元包括一可進行二維攝影的感測器。
5. 如申請專利範圍第4項所述的三維空間的手寫輸入方法，其中該運算單元藉由該人員的該手的影像的大小的變化而判斷該人員的該手接近或遠離該影像擷取單元。
6. 如申請專利範圍第1項所述的三維空間的手寫輸入方法，其更包括下列步驟：當該運算單元判定該人員停止寫字時，該人員的該手的移動軌跡不轉換成文字輸入。
7. 如申請專利範圍第6項所述的三維空間的手寫輸入方法，其更包括下列步驟：提供一文字資料庫以及一顯示單元；該運算單元將該移動軌跡對比於該文字資料庫中的文字，然後在該顯示單元上顯示出最接近的多數個文字，並由該人員進行選擇。
8. 如申請專利範圍第7項所述的三維空間的手寫輸入方法，其中該移動軌跡顯示於該顯示單元上。
9. 如申請專利範圍第1項所述的三維空間的手寫輸入方法，其更包括下列步驟： 提供一文字資料庫以及一顯示單元；該運算單元將該移動軌跡對比於該文字資料庫中的文字，然後在該顯示單元上顯示出最接近的多數個文字，並由該人員進行選擇。
10. 如申請專利範圍第9項所述的三維空間的手寫輸入方法，其中該移動軌跡顯示於該顯示單元上。