手勢方向識別系統(tǒng)及識別方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及輸入信號識別技術(shù)，特別設(shè)及一種手勢方向識別系統(tǒng)及識別方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著智能手機的普及，手機的功能的越來越多樣化；手勢識別功能已漸漸成為手 機的重要功能之一，即，很多智能手機主要是利用手勢識別功能來獲取用戶的控制命令。目 前，智能手機主要是通過觸摸屏來實現(xiàn)手勢識別功能。目P，用戶必須接觸觸摸屏并在觸摸屏 上形成運動軌跡，手機才能識別出對應(yīng)的控制命令。
[0003] 然而，觸摸屏使用久了W后，其靈敏度可能會有所降低；尤其是當觸摸屏上有水霧 或者水滴時，該種接觸式的手勢識別更加容易出錯。當遇到緊急情況（例如打電話報警） 或者其它一些特殊情況（例如抓拍照片）需要立刻使用手機的某些功能時，觸摸屏反應(yīng)不 夠靈敏常常會給用戶造成很大的困擾。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種手勢方向識別系統(tǒng)及識別方法，能夠快速準確地識別 出用戶手勢，避免手勢識別受到觸摸屏本身靈敏度及外界環(huán)境的影響。
[0005] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的實施方式提供了一種手勢方向識別系統(tǒng)，包含：微 處理器、紅外發(fā)射器、W及至少一組光感測器；每組中光感測器的數(shù)目至少為二個；所述微 處理器連接于所述紅外發(fā)射器與各光感測器；其中，所述紅外發(fā)射器產(chǎn)生紅外發(fā)射光線，各 光感測器接收所述紅外發(fā)射光線碰到人體后形成的紅外反射光線，并將接收的紅外反射光 線轉(zhuǎn)換成紅外感測信號；所述微處理器定時采樣各光感測器輸出的紅外感測信號W產(chǎn)生各 光感測器對應(yīng)的采樣數(shù)組；所述微處理器根據(jù)每組的各光感測器對應(yīng)的采樣數(shù)組產(chǎn)生手勢 平面方向信息。
[0006] 本發(fā)明的實施方式還提供了一種手勢方向識別方法，應(yīng)用于包含微處理器、紅外 發(fā)射器、W及至少一組光感測器的手勢方向識別系統(tǒng)；每組中光感測器的數(shù)目至少為二個； 所述手勢方向識別方法包含W下步驟：所述紅外發(fā)射器產(chǎn)生紅外發(fā)射光線；各光感測器接 收所述紅外發(fā)射光線碰到人體后形成的紅外反射光線，并將接收的紅外反射光線轉(zhuǎn)換成紅 外感測信號；所述微處理器定時采樣各光感測器輸出的紅外感測信號W產(chǎn)生各光感測器對 應(yīng)的采樣數(shù)組；所述微處理器根據(jù)每組的各光感測器對應(yīng)的采樣數(shù)組產(chǎn)生手勢平面方向信 息。
[0007] 本發(fā)明實施方式相對于現(xiàn)有技術(shù)而言，手勢方向識別系統(tǒng)包含至少一組光感測 器，每組中光感測器的數(shù)目至少為二個；微處理器定時采樣各光感測器輸出的紅外感測信 號W產(chǎn)生各光感測器對應(yīng)的采樣數(shù)組；微處理器根據(jù)每組的各光感測器對應(yīng)的采樣數(shù)組產(chǎn) 生手勢平面方向信息。本發(fā)明實施方式提供的非接觸式的手勢識別不受觸摸屏本身靈敏 度及外界環(huán)境的影響，能夠快速準確地識別出用戶手勢；并且，由于現(xiàn)有的移動終端已經(jīng)集 成有一個光感測器，本發(fā)明實施方式中只需增加移動終端內(nèi)光感測器的數(shù)目并配合軟件設(shè) 計，即可實現(xiàn)非接觸式的手勢識別，因此能夠w較小的硬件成本實現(xiàn)較大的技術(shù)改進。
[000引另外，所述微處理器從所述二個采樣數(shù)組中分別提取多個相同采樣時刻的采樣數(shù) 據(jù)時，所述微處理器根據(jù)提取的相同采樣時刻的采樣數(shù)據(jù)產(chǎn)生所述手勢平面方向信息的步 驟，包含W下子步驟：計算各相同采樣時刻的二個采樣數(shù)據(jù)之差；若各相同采樣時刻的二 個采樣數(shù)據(jù)之差大于零，則所述微處理器將其內(nèi)部儲存的該組光感測器對應(yīng)的方向標識符 累加或累減；所述微處理器根據(jù)每組光感測器對應(yīng)的方向標識符產(chǎn)生所述手勢平面方向信 息。采用W上方式產(chǎn)生的手勢平面方向信息具有較高的準確性。
[0009]另外，當所述手勢方向識別系統(tǒng)包含兩組光感測器時，其中一組光感測器位于所 述紅外發(fā)射器所在的水平線上，另一組光感測器位于該條水平線的垂線上；所述手勢平面 方向信息為從左至右、從右至左、從上至下、從下至上、從左上至右下、W及從右下至左上的 其中之一。從而，本實施方式的手勢方向識別系統(tǒng)及方法能夠識別平面內(nèi)多個方向的手勢 動作，并且具有較高的準確度。
[0010] 另外，于所述微處理器根據(jù)每組的各光感測器對應(yīng)的采樣數(shù)組產(chǎn)生手勢平面方向 信息的步驟之后，還包含W下步驟；所述微處理器選擇其中一個光感測器對應(yīng)的采樣數(shù)組， 并從選擇的光感測器對應(yīng)的采樣數(shù)組中提取不同采樣時刻的采樣數(shù)據(jù)；所述微處理器根據(jù) 提取的不同采樣時刻的采樣數(shù)據(jù)產(chǎn)生手勢遠近方向信息；其中，所述手勢遠近方向信息為 由遠及近或由近及遠。從而，本發(fā)明實施方式還可W識別手勢相對于移動終端在遠近方向 (垂直于移動終端上表面所在平面）上的移動。
【附圖說明】
[0011] 圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實施方式的手勢方向識別系統(tǒng)的示意圖；
[0012] 圖2是根據(jù)本發(fā)明第一實施方式的手勢方向識別系統(tǒng)的工作原理示意圖；
[0013] 圖3是根據(jù)本發(fā)明第一實施方式的其中一組光感測器輸出的紅外感測信號的時 間-強度曲線圖；
[0014] 圖4是根據(jù)本發(fā)明第二實施方式的手勢方向識別方法的流程圖；
[0015] 圖5是根據(jù)本發(fā)明第二實施方式的步驟S5的具體流程圖；
[0016] 圖6是根據(jù)本發(fā)明第二實施方式的步驟S6的具體流程圖。
【具體實施方式】
[0017]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的各實 施方式進行詳細的闡述。然而，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可W理解，在本發(fā)明各實施方式中， 為了使讀者更好地理解本申請而提出了許多技術(shù)細節(jié)。但是，即使沒有該些技術(shù)細節(jié)和基 于W下各實施方式的種種變化和修改，也可W實現(xiàn)本申請各權(quán)利要求所要求保護的技術(shù)方 案。
[0018] 本發(fā)明第一實施方式設(shè)及一種手勢方向識別系統(tǒng)，應(yīng)用于手機等移動終端。如圖 1、2所示，手勢方向識別系統(tǒng)包含；紅外發(fā)射器1、兩組光感測器W及微處理器（圖未示）； 每組中光感測器的數(shù)目二個，微處理器連接于紅外發(fā)射器與各光感測器。其中，光感測器即 為目前的移動終端內(nèi)已普遍應(yīng)用的光感測器。本實施方式對包含的光感測器的組數(shù)W及每 組中包含的光感測器的具體數(shù)目不作任何限制。
[0019] 具體而言，第一組中的兩個光感測器SI、S2分別位于紅外發(fā)射器1所在的水平線 L1上；第二組中的兩個光感測器S3、S4位于該條水平線L1的垂線L2上。較佳的，本實施 方式中的兩個光感測器S3、S4的連線線段與兩個光感測器S1、S2的連線線段相互垂直平分 (如圖1)，即四個光感測器S1~S4位于一個正方形的四個頂點，并且，光感測器S1、S2分 別代表左、右位置，光感測器S3、S4分別代表上、下位置。從而，第一組光感測器用于檢測左 右方向的手勢移動，第二組光感測器用于檢測上下方向的手勢移動。其中，本實施方式中的 紅外發(fā)射器1位于第一組光感測器的一側(cè)，然而本實施方式對此不作限制，于其他實施方 式中，紅外發(fā)射器亦可W位于第二組光感測器的一側(cè)、或者四個光感測器S1~S4連線形成 的圖形內(nèi)的任意位置；本領(lǐng)域技術(shù)人員可W根據(jù)實際檢測精度的需要W及應(yīng)用的移動終端 的結(jié)構(gòu)特點靈活設(shè)計。
[0020] 需要說明的是，本實施方式中的兩組光感測器被封裝于一個透明殼體內(nèi)，即被集 成為一個光感測模組2,該光檢測模組2設(shè)置于移動終端的殼體的開口處，從而便于安裝或 拆卸；然而本實施方式對此不作任何限制。
[0021] W下詳細說明本實施方式的手勢方向識別系統(tǒng)的具體工作過程，請一并參照圖2 與圖3。
[0022] 各光感測器具有兩種工作模式，即自然光感應(yīng)模式與紅外感應(yīng)模式。于一般待機 狀態(tài)下，各光感測器處于自然光感應(yīng)模式，用于感測環(huán)境光的強度W輔助實現(xiàn)移動終端顯 示屏亮度的自動調(diào)整功能。用戶可W主動將其切換至紅外感應(yīng)模式。W下舉例說明一種利 用各光感測器的非接觸式的切換方式，但并不W此為限。
[0023] 當用戶想要切換時，用手遮擋在各光感測器上方，即使得各檢測器感測到的自然 光強度變?nèi)跎踔镣耆袦y不到光亮。微處理器將實時檢測到的自然光強度與其內(nèi)部儲存的 預(yù)設(shè)強度相比較，當自然光強度小于該預(yù)設(shè)強度時，微處理器開始計時，直至檢測到的自然 光強度等于或大于該預(yù)設(shè)強度時停止計時。微處理器比較該計時時長是否等于或大于該 預(yù)設(shè)時長，若是，則微處理器將各光感測器切換至紅外感應(yīng)模式。目P，當各光感測器處于自 然光感應(yīng)模式時，微處理器判斷各光感測器感測到的自然光強度是否在預(yù)設(shè)時長內(nèi)始終小 于預(yù)設(shè)強度；若是，微處理器將各光感測器切換至紅外感應(yīng)模式，同時啟動紅外發(fā)射器；若 否，微處理器重復(fù)執(zhí)行上述判斷步驟。
[0024] 當紅外發(fā)射器被啟動后，紅外發(fā)射器產(chǎn)生紅外發(fā)射光線，此時，若用戶正在W手勢 作為輸入命令時（此時人手在各光檢測器的上方移動），紅外發(fā)射光線碰到人體后形成的 紅外反射光線反射回來。目P，紅外反射光線碰到人手后，在人手表面發(fā)生漫反射，即紅外反 射光線形成具有一定面積的反射光線區(qū)域。多個光檢測器的至少其中之一能夠接收到該反 射光線。W下為W第一組中的光感測器S1、S2檢測左右方向上的手勢移動進行說明，如圖 2、3所示，其中，圖2中僅示意性地畫出了紅外發(fā)射光線與紅外反射光線。
[0025] 當人手