一種基於手勢識別的計算機操作方法
2023-05-13 23:12:21
一種基於手勢識別的計算機操作方法
【專利摘要】本發明公開了一種基於手勢識別的計算機操作方法，通過距離傳感器感知距離變化判斷手勢變換，所述方法工作流程如下：1）開始，睡眠喚醒；2）距離傳感器感知手勢數據；3）微處理器MCU處理手勢數據；4）採集規則動作數據，捨棄不規則動作數據；5）將採集的數據通過藍牙傳輸給計算機；6）計算機接收並操作指令。採用本發明應用距離傳感器實現手勢檢測的方法，與攝像頭檢測的方法相比，準確率高出許多，且對操作時人手的位置和距離無要求（藍牙數據傳輸範圍內即可）；與加速度傳感器或MEMS加速計檢測的方法相比，準確率也有一定程度提高且電路設計上更為簡單。
【專利說明】一種基於手勢識別的計算機操作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及筆記本電腦、平板電腦手勢識別領域及可穿戴設備領域，具體涉及一種基於手勢識別的計算機操作方法。
技術背景
[0002]隨著筆記本電腦、平板電腦的普及，用戶對計算機操作的易用性要求逐漸增高，尤其是一些會議上PTT演示、投影儀畫面控制和稍遠距離的屏幕閱讀，基於手勢識別方法實現對計算機的控制將極大增加用戶操作的方便性。
[0003]目前計算機手勢識別方法主要有兩種，一種是通過攝像頭捕捉影像，檢測手勢變化實現；一種是連接集成三軸加速度傳感器或MEMS加速計等的外設產品感知手勢變化實現。
[0004]距離感應器又叫位移傳感器，距離感應主要是利用各種元件檢測對象物的物理變化量，通過將該變化量換算為距離，來測量從傳感器到對象物的距離位移的機器。根據使用元件不同，分為光學式位移傳感器、線性接近傳感器、超聲波位移傳感器等。
[0005]MCU (MicroControllerUnit)中文名微控制單元，又稱單片微型計算機(SingleChipMicrocomputer)，是指隨著大規模集成電路的出現及其發展，將計算機的CPU、RAM、ROM、定時數器和多種I/O接口集成在一片晶片上，形成晶片級的計算機，為不同的應用場合做不同組合控制。其實，就是我們平時所說的單片機。
【發明內容】
[0006]本發明要解決的技術問題是:本發明提出了一種應用距離傳感器實現手勢檢測的方法，與攝像頭檢測的方法相比，準確率高出許多，且對操作時人手的位置和距離無要求(藍牙數據傳輸範圍內即可)；與加速度傳感器或MEMS加速計檢測的方法相比，準確率也有一定程度提高且電路設計上更為簡單。本發明提出的方法手勢動作對應相關計算機操作更符合用戶日常操作習慣。本發明也可作為一種補充，與加速度傳感器或MEMS加速計同時使用，以達到更高識別精度。
[0007]本發明所採用的技術方案為:
一種基於手勢識別的計算機操作方法，通過距離傳感器感知距離變化判斷手勢變換，所述方法工作流程如下:
1)開始，睡眠喚醒；
2)距離傳感器感知手勢數據；
3)微處理器MCU處理手勢數據；
4)採集規則動作數據，捨棄不規則動作數據；
5)將採集的數據通過藍牙傳輸給計算機；
6)計算機接收並操作指令。
[0008]所述方法具體操作步驟如下: 1)距離傳感器集成到戒指中，電路板及電池封裝到戒指內部，操作時，將戒指帶入大拇指上部，通過感知手指到傳感器的距離變化判斷手勢變換；
2)戒指集成三枚距離傳感器，一枚布置在朝向四指方向，另兩枚布置在其兩側與其成75度角;
3)當四枚手指併攏向拇指較快平行運動時，中間一枚傳感器檢測到物體由遠到近變化，最後距離變為零，另外兩枚傳感器檢測到物體由遠到近變化，兩傳感器與物體最終距離相差不大且不為零，此時識別成向計算機發出向左或向下翻頁操作，即翻到下一頁命令；
4)四指併攏平行向遠離拇指方向運動，三枚距離傳感器檢測到物體由近到遠變化，且中間一枚距離由零開始變化，兩邊兩枚到物體距離相差不大，此時識別成向計算機發出向右或向上翻頁操作，即翻到前一頁命令；
5)當四指指尖同時向拇指指尖靠近做抓捏動作時，三個傳感器同時感覺到物體由遠到近運動且最後距離同時變為零，此時向計算機發出縮小屏幕顯示指令；
6)同時向外張開四指，三個距離傳感器同時檢測到物體從零距離由近到遠運動，此時向計算機發出擴大屏幕顯示指令；
7)通過識別手指到任意兩個傳感的距離變化，定義其他手勢操作內容；
8)傳感器採集到的數據通過標準藍牙協議與計算機通信。
[0009]一種基於手勢識別的計算機操作裝置，其結構包括藍牙/微處理器合成晶片Dialog DA14580，與藍牙/微處理器合成晶片連接的3個距離傳感器和微型電池，其中藍牙/微處理器合成晶片通過π型濾波器連接藍牙天線。
[0010]本發明的有益效果為:採用本發明應用距離傳感器實現手勢檢測的方法，與攝像頭檢測的方法相比，準確率高出許多，且對操作時人手的位置和距離無要求(藍牙數據傳輸範圍內即可);與加速度傳感器或MEMS加速計檢測的方法相比，準確率也有一定程度提高且電路設計上更為簡單。本發明提出的方法手勢動作對應相關計算機操作更符合用戶日常操作習慣。本發明也可作為一種補充，與加速度傳感器或MEMS加速計同時使用，以達到更高識別精度。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1為本發明組織架構圖。
【具體實施方式】
[0012]下面參照附圖所示，通過【具體實施方式】對本發明進一步說明:
如圖2所示，一種基於手勢識別的計算機操作方法，通過距離傳感器感知距離變化判斷手勢變換，所述方法工作流程如下:
1)開始，睡眠喚醒；
2)距離傳感器感知手勢數據；
3)微處理器MCU處理手勢數據；
4)採集規則動作數據，捨棄不規則動作數據；
5)將採集的數據通過藍牙傳輸給計算機；
6)計算機接收並操作指令。
[0013]所述方法具體操作步驟如下:
1)距離傳感器集成到戒指中，電路板及電池封裝到戒指內部，操作時，將戒指帶入大拇指上部，通過感知手指到傳感器的距離變化判斷手勢變換；
2)為提高準確度和豐富可識別手勢種類，戒指共集成三枚距離傳感器，一枚布置在朝向四指方向，另兩枚布置在其兩側與其成75度角；
3)正常人手動作時，速度較慢且不規律，距離變化慢，識別成誤動作，不予採集；
當四枚手指併攏向拇指較快平行運動時，中間一枚傳感器檢測到物體由遠到近變化，最後距離變為零，另外兩枚傳感器檢測到物體由遠到近變化，兩傳感器與物體最終距離相差不大且不為零，此時可識別成向計算機發出向左或向下翻頁操作，即翻到下一頁命令；向左揮手向左翻頁，符合通常使用習慣；
4)當四指以非3中規則方式靠近拇指後，動作不被採集，此時四指併攏平行向遠離拇指方向運動，三枚距離傳感器檢測到物體由近到遠變化，且中間一枚距離由零開始變化，兩邊兩枚到物體距離相差不大，此時可識別成向計算機發出向右或向上翻頁操作，即翻到前一頁命令；向右揮手向右翻頁，符合通常使用習慣；
5)當四指指尖同時向拇指指尖靠近做抓捏動作時，三個傳感器同時感覺到物體由遠到近運動且最後距離同時(程序設置成較小時間差異內)變為零，此時向計算機發出縮小屏幕顯示(圖片或文檔等內容)指令；抓捏手指縮小畫面，符合通常使用習慣；
6)當四指以非5中描述的規則方式靠向拇指指尖，動作不被採集，此時同時向外張開四指，三個距離傳感器同時(程序設置成較小時間差異內)檢測到物體從零距離由近到遠運動，此時向計算機發出擴大屏幕顯示指令；張開手指放大畫面，符合通常使用習慣；
7)通過識別手指到任意兩個傳感的距離變化，還可定義最大化、最小化等諸多其他手勢操作內容；
8)傳感器採集到的數據通過標準藍牙協議與計算機通信，類似藍牙滑鼠。
[0014]如圖1所示，一種基於手勢識別的計算機操作裝置，其結構包括藍牙/微處理器合成晶片Dialog DA14580，與藍牙/微處理器合成晶片連接的3個距離傳感器和微型電池，其中藍牙/微處理器合成晶片通過π型濾波器連接藍牙天線。
[0015]以上實施方式僅用於說明本發明，而並非對本發明的限制，有關【技術領域】的普通技術人員，在不脫離本發明的精神和範圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有等同的技術方案也屬於本發明的範疇，本發明的專利保護範圍應由權利要求限定。
【權利要求】
1.一種基於手勢識別的計算機操作方法，通過距離傳感器感知距離變化判斷手勢變換，其特徵在於，所述方法工作流程如下: 1)開始，睡眠喚醒； 2)距離傳感器感知手勢數據； 3)微處理器MCU處理手勢數據； 4)採集規則動作數據，捨棄不規則動作數據； 5)將採集的數據通過藍牙傳輸給計算機； 6)計算機接收並操作指令。
2.根據權利要求1所述的一種基於手勢識別的計算機操作方法，其特徵在於，所述方法具體操作步驟如下: 1)距離傳感器集成到戒指中，電路板及電池封裝到戒指內部，操作時，將戒指帶入大拇指上部，通過感知手指到傳感器的距離變化判斷手勢變換； 2)戒指集成三枚距離傳感器，一枚布置在朝向四指方向，另兩枚布置在其兩側與其成75度角; 3)當四枚手指併攏向拇指較快平行運動時，中間一枚傳感器檢測到物體由遠到近變化，最後距離變為零，另外兩枚傳感器檢測到物體由遠到近變化，兩傳感器與物體最終距離相差不大且不為零，此時識別成向計算機發出向左或向下翻頁操作，即翻到下一頁命令； 4)四指併攏平行向遠離拇指方向運動，三枚距離傳感器檢測到物體由近到遠變化，且中間一枚距離由零開始變化，兩邊兩枚到物體距離相差不大，此時識別成向計算機發出向右或向上翻頁操作，即翻到前一頁命令； 5)當四指指尖同時向拇指指尖靠近做抓捏動作時，三個傳感器同時感覺到物體由遠到近運動且最後距離同時變為零，此時向計算機發出縮小屏幕顯示指令； 6)同時向外張開四指，三個距離傳感器同時檢測到物體從零距離由近到遠運動，此時向計算機發出擴大屏幕顯示指令； 7)通過識別手指到任意兩個傳感的距離變化，定義其他手勢操作內容； 8 )傳感器採集到的數據通過標準藍牙協議與計算機通信。
3.一種基於手勢識別的計算機操作裝置，其特徵在於:其結構包括藍牙/微處理器合成晶片Dialog DA14580，與藍牙/微處理器合成晶片連接的3個距離傳感器和微型電池，其中藍牙/微處理器合成晶片通過π型濾波器連接藍牙天線。
【文檔編號】G06F3/01GK104503576SQ201410801256
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月22日 優先權日:2014年12月22日
【發明者】宋淑東, 陳乃闊, 耿士華 申請人:山東超越數控電子有限公司