平码五不中公式规律
  • / 15
  • 下载费用:30 金币  

手势识别模块及手势识别方法.pdf

关 键 ?#21097;?/dt>
手势 识别 模块 方法
  专利查询网所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。
摘要
申请专利号:

CN201310019806.0

申请日:

2013.01.18

公开号:

CN103914134A

公开日:

2014.07.09

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法?#19978;?#24773;: 授权|||实质审查的生效IPC(主分类):G06F 3/01申请日:20130118|||公开
IPC分类号: G06F3/01; G06K9/00 主分类号: G06F3/01
申请人: 纬创资通股份有限公司
发明人: 李芷萱; 周家德
地址: 中国台湾新北市
优?#28909;ǎ?/td> 2012.12.28 TW 101151015
专利代理机构: 北京市柳沈律师事务所 11105 代理人: 史新宏
PDF完整版下载: PDF下载
法律状态
申请(专利)号:

CN201310019806.0

授权公告号:

||||||

法律状态公告日:

2017.11.17|||2014.08.06|||2014.07.09

法律状态类型:

授权|||实质审查的生效|||公开

摘要

一种手势识别模块及手势识别方法。该手势识别模块,包含有一检测单元,包括至少一影像撷取装置,用来撷取一使用者的一手掌的至少一影像,以依序取得该手掌的一第一位置及的一第二位置;一运算单元,电性耦接于该检测单元,用来决定连接于该第一位置及一固定参考点间的一第一虚拟直线与通过该固定参考点的一参?#35745;?#38754;间的一第一角度,以及决定连接于该第二位置及该固定参考点间的一第二虚拟直线与该参?#35745;?#38754;间的一第二角度;以及一判断单元,电性耦接于该运算单元,用来判断该第一角度及该第二角度间的一关系,以认定该手掌的一手势是否为一前后移动手势。

权利要求书

权利要求书
1.  一种手势识别模块,用来识别一使用者的一手势,该手势识别模块包含有:
一检测单元,包括至少一影像撷取装置,用来撷取该使用者的一手掌的至少一影像,以依序取得该手掌的一第一位置及的一第二位置;
一运算单元,电性耦接于该检测单元,用来决定连接于该第一位置及一固定参考点间的一第一虚拟直线与通过该固定参考点的一参?#35745;?#38754;间的一第一角度,以及决定连接于该第二位置及该固定参考点间的一第二虚拟直线与该参?#35745;?#38754;间的一第二角度;以及
一判断单元,电性耦接于该运算单元,用来判断该第一角度及该第二角度间的一关系,以认定该手势是否为一前后移动手势。

2.  如权利要求1所述的手势识别模块,其中?#22791;?#31532;一角度及该第二角度间的一差值大于一预设值时,该判断单元认定该手势是该前后移动手势。

3.  如权利要求2所述的手势识别模块,其中?#22791;?#31532;一角度大于该第二角度时,该判断单元认定该前后移动手势是一前推手势,以及?#22791;?#31532;一角度小于该第二角度时,该判断单元认定该前后移动手势是一后缩手势。

4.  如权利要求1所述的手势识别模块,其中?#22791;?#31532;一角度及该第二角度间的一差值小于一预设值时,该判断单元认定该手势是一横向移动手势。

5.  如权利要求1所述的手势识别模块,其中该固定参考点位于该使用者的一头部。

6.  如权利要求5所述的手势识别模块,其中该固定参考点位于的该头部的一中心。

7.  如权利要求5所述的手势识别模块,其中该固定参考点位于的该头部的一鼻子。

8.  如权利要求1所述的手势识别模块,其中于判断该第一角度及该第二角度间的该关系之前,该判断单元先判断该第一位置及该第二位置间的一横向距离是否小于一第一预设值。

9.  如权利要求8所述的手势识别模块,其中当判断该第一位置及该第二位置间的该横向距离小于该第一预设值以及该第一角度及该第二角度间的一差值大于一第二预设值时,该判断单元认定该手势是该前后移动手势。

10.  如权利要求8所述的手势识别模块,其中当判断该第一位置及该第二位置间的该横向距离大于该第一预设值时,该判断单元认定该手势是一横向移动手势。

11.  如权利要求8所述的手势识别模块,其中该运算单元于连接该检测单元及该使用者间的一第三虚拟直线上建立一虚拟垂直平面,以决定该第一位置及该第二位置在该虚拟垂直平面上的该横向距离。

12.  如权利要求8所述的手势识别模块,其中该横向距离是一水平距离或一垂直距离。

13.  如权利要求1所述的手势识别模块,其中该参?#35745;?#38754;是一水平参?#35745;?#38754;。

14.  如权利要求1所述的手势识别模块,其中该第一位置及该第二位置是该手掌的一手指指尖的位置。

15.  如权利要求1所述的手势识别模块,其中该第一位置及该第二位置是该手掌的一掌心的位置。

16.  如权利要求1所述的手势识别模块,其中该第一位置及该第二位置是该手掌的一中心的位置。

17.  一种识别一使用者的一手势的方法,用于一手势识别模块,该方法包含有:
撷取该使用者的一手掌的至少一影像,以依序取得该手掌的一第一位置及一第二位置;
决定连接于该第一位置及一固定参考点间的一第一虚拟直线与通过该第固定参考点的一参?#35745;?#38754;间的一第一角度,以及决定连接于该第二位置及该固定参考点间的一第二虚拟直线与该参?#35745;?#38754;间的一第二角度;以及
判断该第一角度及该第二角度间的一关系,以认定该手势是否为一前后移动手势。

18.  如权利要求17所述的方法,其中判断该第一角度及该第二角度间的该关系,以认定该手势是否为该前后移动手势的步骤包含有:
?#22791;?#31532;一角度及该第二角度间的一差值大于一预设值时,认定该手势是该前后移动手势。

19.  如权利要求18所述的方法,还包含有:
?#22791;?#31532;一角度大于该第二角度时,认定该前后移动手势是一前推手势, 以及?#22791;?#31532;一角度小于该第二角度时,认定该前后移动手势是一后缩手势。

20.  如权利要求17所述的方法,还包含有:
?#22791;?#31532;一角度及该第二角度间的一差值小于一预设值时,认定该手势是一横向移动手势。

21.  如权利要求17所述的方法,其中该固定参考点位于该使用者的一头部。

22.  如权利要求21所述的方法,其中该固定参考点位于的该头部的一中心。

23.  如权利要求21所述的方法,其中该固定参考点位于的该头部的一鼻子。

24.  如权利要求17所述的方法,其中判断该第一角度及该第二角度间的该关系,以认定该手势是否为该前后移动手势的步骤包含有:
于判断该第一角度及该第二角度间的该关系之前,先判断该第一位置及该第二位置间的一横向距离是否小于一第一预设值。

25.  如权利要求24所述的方法,还包含有:
当判断该第一位置及该第二位置间的该横向距离小于该第一预设值以及该第一角度及该第二角度间的一差值大于一第二预设值时,认定该手势是该前后移动手势。

26.  如权利要求24所述的方法,还包含有:
当判断该第一位置及该第二位置间的该横向距离大于该第一预设值时,该判断单元认定该手势是一横向移动手势。

27.  如权利要求24所述的方法,还包含有:
于连接该手势识别模块的一检测单元及该使用者间的一第三虚拟直线上建立一虚拟垂直平面,以决定该第一位置及该第二位置在该虚拟垂直平面上的该横向距离。

28.  如权利要求24所述的方法,其中该横向距离是一水平距离或一垂直距离。

29.  如权利要求17所述的方法,其中该参?#35745;?#38754;是一水平参?#35745;?#38754;。

30.  如权利要求17所述的方法,其中该第一位置及该第二位置是该手掌的一手指指尖的位置。

31.  如权利要求17所述的方法,其中该第一位置及该第二位置是该手 掌的一掌心的位置。

32.  如权利要求17所述的方法,其中该第一位置及该第二位置是该手掌的一中心的位置。

说明书

说明书手势识别模块及手势识别方法
技术领域
本发明涉及一种手势识别模块及手势识别方法,特别是涉及一种可准确识别手掌的前后移动手势的手势识别模块及手势识别方法。
背景技术
随着宽频网络的进步及普及,使用者可通过计算机或机顶盒(Set-topBox)来观看数字内容及多媒体信息。一般而言,使用者必须通过键盘、鼠标或遥控器等输入装置,来输入指令至计算机或机顶盒,才可对计算机或机顶盒进行控制,例如选择或拨放数字内容及多媒体信息?#21462;?#20063;就是说,当使用者不使用(或不便于使用)上述的输入装置时,便难以对计算机或机顶盒进行控制,使计算机或机顶?#26800;?#20415;利性受到限制。
另一方面,由于影像识别技术已经逐渐成熟,不仅有电玩厂商推出具有影像识别的游乐器?#27169;?#26377;计算机厂商推出具有影像识别的周边装置,亦有家电厂商推出具有影像识别的液晶电视或智能型电视,以提供使用者通过影像识别,对游乐器材、计算机、液晶电视或智能型电视进行控制。以影像识别中较广为使用的手势识别来说,在通过手势识别对上述装置进行控制时,使用者需要在检测器(如摄影机或镜头)前做出预先定义的手势,以供装置判断使用者所欲输入的指令,以及执行对应于该指令的运作。
然而,手势识别的准确度容?#36164;?#21040;使用者所在位置的影响。举例来说,当使用者欲通过影像识别对液晶电视进行控制时,液晶电视上的检测器会检测使用者的手势,判断使用者所欲输入的指令,以执行对应的运作。当使用者站在检测器的正前方且正对该液晶电视时,通过检测手掌移动前的位置及移动后的位置,例如位置在上下(Y轴)、左?#36965;╔轴)和/或前后(Z轴)方向的改变,液晶电视可准确的判断使用者所做的手势,特别是立体手势,例如前推手势或后缩手势。然而,当使用者站在检测器的斜前方或斜对该液晶电视时,即使使用者所做的手势是一横向移动手势(即仅手掌仅在X轴和/或Y轴的方向上移动)而非前后移动手势,对检测器而言,仍会检测 到手掌位置在前后(Z轴)方向的改变,使检测器判断该手势为一前后移动手势,进而执行错误的运作或甚至不执行任何运作。虽然可通过使用更复杂的影像识别演算法或更昂贵的检测器来改善手势识别的准确度,但制造成本也会随之提高,进而影响相关产品的销售量。因此,如?#25105;越系?#30340;成本改善手势识别的准确度是一亟待解决的问题。
发明内容
因此,本发明的主要目的是提供一种手势识别模块及手势识别方法,以解决上述问题。
本发明揭示一种手势识别模块,用来识别一使用者的一手势,该手势识别模块包含有一检测单元,包括至少一影像撷取装置,用来撷取该使用者的一手掌的至少一移动影像,以依序取得该手掌的一第一位置及的一第二位置;一运算单元,电性耦接于该检测单元,用来决定连接于该第一位置及一固定参考点间的一第一虚拟直线与通过该固定参考点的一参?#35745;?#38754;间的一第一角度,以及决定连接于该第二位置及该固定参考点间的一第二虚拟直线与该参?#35745;?#38754;间的一第二角度;以及一判断单元,电性耦接于该运算单元,用来判断该第一角度及该第二角度间的一关系,以认定该手势是否为一前后移动手势。
本发明还揭示一种识别一使用者的一手势的方法,用于一手势识别模块,该方法包含有撷取该使用者的一手掌的至少一移动影像,以依序取得该手掌的一第一位置及的一第二位置;决定连接于该第一位置及一固定参考点间的一第一虚拟直线与通过该第固定参考点的一参?#35745;?#38754;间的一第一角度,以及决定连接于该第二位置及该固定参考点间的一第二虚拟直线与该参?#35745;?#38754;间的一第二角度;以及判断该第一角度及该第二角度间的一关系,以认定该手势是否为一前后移动手势。
附图说明
图1为本发明实施例一手势识别模块的示意图。
图2为本发明实施例使用者的手势示意图。
图3为本发明实施例一流程的示意图。
图4为本发明实施例使用者的手势示意图。
图5本发明实施例手掌移动前后的位置示意图。
图6为本发明实施例一流程的示意图。
附图符号说明
10                            手势识别模块
100                           检测单元
101                           影像撷取装置
102                           运算单元
104                           判断单元
20、40                         使用者
200、202、400、402、500、502、  位置
504、506
210                           头部
220                           参?#35745;?#38754;
230、232、234、420            虚拟直线
30、60                       流程
300、302、304、306、308、310、  步骤
312、600、602、604、606、608、
610、612、614、616
430                          虚拟垂直平面
ang1、ang2                    角度
d1、d2、d3                   距离
X、Y、Z                      座标轴
具体实施方式
请参考图1,图1为本发明实施例一手势识别模块10的示意图,其是由一检测单元100、一运算单元102及一判断单元104所组成。详细来说,检测单元100包括至少一影像撷取装置101,用来撷取一使用者的一手掌的至少一影像,以依序取得该手掌及的一第一位置及的一第二位置。举例来说,该至少一影像撷取装置101可以是相间隔一定距离的二台摄影机,或是一台深度摄影机与一台一般摄影机搭配使用,但不限于此。运算单元102电性耦 接于检测单元100,用来决定连接于该第一位置及一固定参考点间的一第一虚拟直线与通过该第固定参考点的一参?#35745;?#38754;间的一第一角度,以及决定连接于该第二位置及该固定参考点间的一第二虚拟直线与该参?#35745;?#38754;间的一第二角度。判断单元104耦接于运算单元102,用来根据该第一角度及该第二角度间的一关系,判断该手势是否为一前后移动手势。简单来说,于检测单元100检测手掌移动前的位置及移动后的位置后,运算单元102会根据手掌移动前的位置及移动后的位置及固定参考点间的两条虚拟直线,分别计算出两条虚拟直线与该参?#35745;?#38754;间的两个角度,使判断单元104可根据角度变化(即差异)判断使用者的手势。
需注意的是,图1中的手势识别模块10是用来举例说明本发明。实际上,亦可将检测单元100、运算单元102及判断单元104整合为单一手势识别单元(如手势识别芯片),不限于此。此外,手势识别模块10可耦接于各种装置,如鼠标、键盘、机顶盒(Set-top box)、体感游戏机、手持移动装置或显示器(例如液晶电视或智能型电视等平面电视)等,以根据手势识别模块10所得的识别结果,触发预先设定的指令,进而对装置进行控制。
请参考图2,图2为本发明实施例使用者的手势示意图,其是以使用者的前推(pushing forward)手势为范例说明本发明的概念,并配合图中X-Y-Z座标及图示方向来辅助说明。于图2中,使用者20在检测单元100前方(不限于正前方)做了一个前推手势,使手掌从原?#38236;?#20301;置200移动到位置202(亦即手掌的位置在Z轴方向上有了变化),检测单元100的影像撷取装置101在撷取手掌影像后,会依序取得手掌移动前后的位置200及位置202。接着,运算单元102于位置200及头部210(固定参考点)间产生一虚拟直线230,以决定虚拟直线230与通过(即经过)头部210所?#32428;?#30340;一参?#35745;?#38754;220(即X-Y平面)间的一角度ang1,以及于位置202及该固定参考点间的产生一虚拟直线232,以决定虚拟直线232与参?#35745;?#38754;220间的一角度ang2。因此,判断单元104可根据角度ang1及角度ang2的关系判断使用者的手势。举例来说,判断单元104可于角度ang1及角度ang2间的一差值是大于一预设值Th1时,例如当|ang1-ang2|>Th1成立时,认定手势是前后移动手势;相反地,当|ang1-ang2|<Th1成立时,认定手势并非前后移动手势,而为横向移动手势。也就是说,使用者做出手势时,手掌的位置会改变,当位置变化所对应的角度变化大于预设值Th1时,亦即角度变化足 够大(即误?#26800;?#26426;?#24066;。?#26102;,判断单元104会判断及认定使用者所做的手势是前后移动手势,而非横向移动手势。如此一来,即使使用者不是站在检测单元100的正前方或者或是使用者斜对检测单元100时,均可通过上述概念,?#26723;?#23558;横向移动手势误判为前后移动手势的机率。
需注意的是,本例是以使用者的头部210为固定参考点,更精确地来说是以头顶为固定参考点。实际上,只要是使用者做手势时,其身上可固定不动的点皆可做为固定参考点,例如使用者头部的中心、鼻子、嘴巴?#21462;?#21478;一方面,手掌的位置(即移动前的位置及移动后的位置)则可为手掌的特征点的位置,例如手指(如?#25345;?#25110;中指)指尖的位置、掌心的位置或是手掌中心的位置?#21462;?#32780;本实施例中的参?#35745;?#38754;220是以X-Y平面为例作说明,但亦可以其它空间中的平面作为参?#35745;?#38754;,不限于此。此外,根据参?#35745;?#38754;220来计算角度ang1及角度ang2的方法有很多种。举例来说,?#19978;?#23558;虚拟直线230和/或虚拟直线232投影在参?#35745;?#38754;220上,以获得虚拟直线234,进而计算出虚拟直线230及虚拟直线234间的角度ang1,以及计算虚拟直线232及虚拟直线234间的角度ang2。
此外,根据角度ang1及角度ang2间的大小关系,判断单元104可进一步判断前后移动手势的?#38382;健?#20197;图2为例,于判断使用者所做的手势是前后移动手势后,根据角度ang1大于角度ang2,判断单元104可进一步认定该前后移动手势是一前推(pushing forward)手势。相反地,若角度ang1小于角度ang2,即使用者的手掌从位置232移动至230,且角度变化大于Th1,判断单元104可认定该前后移动手势是一后缩(pulling back)手势。因此,根据上述概念,手势识别模块10不仅可?#26723;?#35823;判前后移动手势的机率,亦可进一步判断前后移动手势的?#38382;健?
根据以上所述,图1所绘示手势识别模块10的运作方式可归纳为图3中的一流程30,其包含以下步骤:
步骤300:开始。
步骤302:撷取该使用者的一手掌的至少一影像,以依序取得该手掌的一第一位置及的一第二位置。
步骤304:决定连接于该第一位置及一固定参考点间的一第一虚拟直线与通过该第固定参考点的一参?#35745;?#38754;间的一第一角度,以及决定连接于该第二位置及该固定参考点间的一第二虚拟直线与该参?#35745;?#38754;间的一第二角度。
步骤306?#21495;?#26029;该第一角度及该第二角度间的一关系,以认定该手势是否为一前后移动手势。
步骤308:该第一角度及该第二角度间的一差值是否大于一预设值。若是,执行步骤310;若否,执行步骤312。
步骤310:认定该手势是该前后移动手势。
步骤312:认定该手势是一横向移动手势。
流程30的详细说明及相关变化可参考前述,于此不赘述。
除此之外,判断单元104亦可进一步根据手掌所移动的横向距离及角度变化,来判断该手势是否为一前后移动手势,以减少判断错误的机率。详细来说,请参考图4,图4为本发明实施例使用者的手势示意图,其是以使用者的右移(moving right)手势为范例说明本发明的概念。于图4中,使用者40在检测单元100的前方(不限于正前方)做了一个右移手势,使手掌从原?#38236;?#20301;置400(使用者的左方)移动到位置402(使用者的右方),检测单元100的影像撷取装置101?#20013;?#25783;取手掌影像后,会依序取得位置400及位置402。当位置400及位置402间的横向距离(或侧向距离)大于一预设值Th2时,例如当d1>Th2成立时,判断单元104认定该手势是一横向移动手势。反之,当位置400及位置402间的横向距离小于预设值Th2时,判断单元104认定该手势非横向移动手势。
接着,判断单元104可进一步根据流程30及先前所述近一步确认该手势是否为一前后移动手势。也就是说,判断单元104会先判断位置400及位置402间的横向距离是否小于一第一预设值,当位置400及位置402的该横向距离小于第一预设值以及角度ang1及角度ang2间的一差值大于一第二预设值时,判断单元104认定该手势是该前后移动手势。相反地,当位置400及位置402的该横向距离小于第一预设值以及角度ang1及角度ang2间的一差值小于该第二预设值时,使用者有可能未做出任何手势(如使用者仅轻微地晃动了手掌),或者仅做出横向移动手势。此时判断单元104可根据及角度ang1及角度ang2间的差值是否小于一第三预设值来进一步判断使用者的手势,当角度ang1及角度ang2间的差值大于第三预设值时,判断单元104认定该手势是横向移动手势。反之,当角度ang1及角度ang2间的差值小于第三预设值时,判断单元104认定使用者未做出任何手势。因此,通过二至三次检查(即使用二至三个预设值)来确认使用者的手势是否为前后移动手 势,可进一步?#26723;?#23558;横向移动手势或未做任何手势误判为前后移动手势的机率。
需注意的是,以上所述横向距离的定义方式是未有所限,只要可用来区别横向移动手势即可。举例来说,运算单元102?#19978;?#20110;检测单元100及使用者间建立一虚拟直线420,再于虚拟直线420上建立一虚拟垂直平面430,以决定位置400及位置402在虚拟垂直平面430上的横向距离d1,例如将位置400及位置402投影在虚拟垂直平面430,再计算其距离(即水平距离)。此外,图4是以使用者水平地左?#36965;?#27839;着X轴方向)移动手掌为例,可得手掌移动前后的水平距离。实际上,当使用者垂直地上下(沿着Y轴方向)移动手掌时,亦可根据以上所述,获得手掌移动前后的垂直距离?#28909;我?#27178;向距离。换言?#27169;?#22312;本发明中所使用的“横向”并非只是指左右方向的横向,其是指移动方向的向量位于X-Y平面上(包含有斜向)。
请参考图5,图5为本发明实施例手掌移动前后的位置示意图。如图5所示,当手掌从位置500移动至位置502(从上方移动?#26009;?#26041;)时,运算单元102可于将位置500及位置502投影在虚拟垂直平面430后,计算出垂直距离d2。或者,当手掌从位置504移动至位置506(从左下方移动至右上方)时,运算单元102可于将位置504及位置506投影在虚拟垂直平面430后,计算出垂直距离d3。因此,根据以上所述,运算单元102可获得手掌移动前后的横向距离,以提供判断单元104确认使用者的手势是否为前后移动手势。
根据以上所述,图1所绘示手势识别模块10的运作方式可归纳为图6中的一流程60,其包含以下步骤:
步骤600:开始。
步骤602:撷取该使用者的一手掌的至少一影像,以依序取得该手掌的一第一位置及的一第二位置。
步骤604?#21495;?#26029;该第一位置及该第一位置间的一横向距离是否小于一第一预设值。若是,执行步骤606;若否,执行步骤614。
步骤606:根据连接于该第一位置及一固定参考点间的一第一虚拟直线,决定该第一虚拟直线与通过该第固定参考点所?#32428;?#30340;一参?#35745;?#38754;间的一第一角度,以及根据连接于该第二位置及该固定参考点间的一第二虚拟直线,决定该第二虚拟直线与该参?#35745;?#38754;间的一第二角度。
步骤608?#21495;?#26029;该第一角度及该第二角度间的一关系,以认定该手势是否为一前后移动手势。
步骤610:该第一角度及该第二角度间的一差值是否大于一第二预设值。若是,执行步骤616;若否,执行步骤612。
步骤612:该第一角度及该第二角度间的该差值是否小于一第三预设值。若是,执行步骤602;若否,执行步骤614。
步骤614:认定该手势是一横向移动手势。
步骤616:认定该手势是该前后移动手势。
流程60的详细说明及相关变化可参考前述,于此不赘述。
综上所述,本发明提供一种手势识别模块及手势识别方法,可准确识别手掌的前后移动手势,解决现有技术于使用者不是站在检测器正前方时所遇到误判手势问题。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,凡依本发明的权利要求所做的均等变化与修饰,皆应属本发明的涵盖范围。

关于本文
本文标题:手势识别模块及手势识别方法.pdf
链接地址:http://www.pqiex.tw/p-6115883.html
关于我们 - 网站声明 - 网站地图 - 资源地图 - 友情链接 - 网站客服 - 联系我们

[email protected] 2017-2018 zhuanlichaxun.net网站版权所有
经营许可证编号:粤ICP备17046363号-1 
 


收起
展开
平码五不中公式规律 时时彩开奖直播-皇恩平台 时时彩组选60工具 老濠江堵经 银河彩票游戏 快乐十分开奖结查询 德甲积分榜最新 彩经网新疆时时彩走势图 二肖中特 325棋牌捕鱼游戏苹果版 pc加拿大28参考结果