手勢(shì)辨識(shí)方法及其裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是有關(guān)于一種辨識(shí)方法及其裝置，且特別是有關(guān)于一種手勢(shì)辨識(shí)方法及其
目.ο
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，手勢(shì)辨識(shí)已成為人機(jī)界面溝通的主要方法之一。目前已提出的手勢(shì)辨識(shí)作法可概略分為兩種方式。在第一種方式中，主要是通過電子裝置的取像單元獲取影像后，再以電腦視覺演算法辨別手勢(shì)。此作法雖可用于遠(yuǎn)距離的手勢(shì)辨識(shí)，但辨識(shí)的正確率易受環(huán)境影響。并且，由于電腦視覺演算法的高運(yùn)算復(fù)雜需要較高級(jí)的硬件來執(zhí)行，因而提高了硬件的成本。
[0003]在第二種方式中，主要是通過接收到的紅外線信號(hào)的時(shí)間差來辨識(shí)手勢(shì)。此做法雖然具有較低的硬件成本，但手勢(shì)辨識(shí)率將受限于使用者的操作方式。舉例而言，當(dāng)紅外線信號(hào)受遮蔽或干擾時(shí)，手勢(shì)辨識(shí)的誤判率將提高。此外，實(shí)施第二種方式的電子裝置除了在未來應(yīng)用上的擴(kuò)充性相較于實(shí)施第一種方式的電子裝置低之外，其手勢(shì)辨識(shí)范圍亦將受限于紅外線接收器的安裝位置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提出一種手勢(shì)辨識(shí)方法及其裝置，其可有效地?cái)U(kuò)大手勢(shì)辨識(shí)的范圍并提高辨識(shí)的正確率。
[0005]本發(fā)明提供一種手勢(shì)辨識(shí)方法，適于具有取像單元的手勢(shì)辨識(shí)裝置。所述方法包括下列步驟:基于發(fā)射一紅外線被反射而取得的第一紅外線信號(hào)檢測(cè)預(yù)設(shè)范圍中是否出現(xiàn)物體；當(dāng)預(yù)設(shè)范圍中出現(xiàn)物體時(shí)，獲取包含該物體的多個(gè)影像以及反射該紅外線所取得的多個(gè)第二紅外線信號(hào)；辨識(shí)所述影像以取得該預(yù)設(shè)范圍內(nèi)該物體的一手勢(shì)的一橫向位移方向，以及辨識(shí)所述第二紅外線信號(hào)以取得該預(yù)設(shè)范圍內(nèi)該手勢(shì)的一深度位移方向。
[0006]本發(fā)明提供一種手勢(shì)辨識(shí)裝置，包括紅外線發(fā)射器、取像單元、存儲(chǔ)單元以及處理單元。紅外線發(fā)射器發(fā)送多個(gè)紅外線信號(hào)。取像單元用以接收第一紅外線信號(hào)、多個(gè)第二紅外線信號(hào)以及獲取多個(gè)影像，其中第一紅外線信號(hào)以及所述多個(gè)第二紅外線信號(hào)個(gè)別為反射后的所述多個(gè)紅外線信號(hào)的其中之一。存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)多個(gè)模塊。處理單元連接取像單元、紅外線發(fā)射器以及存儲(chǔ)單元，存取并執(zhí)行所述多個(gè)模塊。所述多個(gè)模塊包括檢測(cè)模塊以及辨識(shí)模塊。檢測(cè)模塊基于第一紅外線信號(hào)檢測(cè)預(yù)設(shè)范圍中是否出現(xiàn)物體。當(dāng)預(yù)設(shè)范圍中出現(xiàn)物體時(shí)，辨識(shí)模塊用以辨識(shí)所述多個(gè)影像以取得預(yù)設(shè)范圍內(nèi)該物體的手勢(shì)的橫向位移方向，以及辨識(shí)所述多個(gè)第二紅外線信號(hào)以取得預(yù)設(shè)范圍內(nèi)該手勢(shì)的深度位移方向。
[0007]本發(fā)明提供一種手勢(shì)辨識(shí)裝置，包括紅外線發(fā)射器、取像單元、紅外線接收器、存儲(chǔ)單元以及處理單元。紅外線發(fā)射器發(fā)送多個(gè)紅外線信號(hào)。取像單元用以獲取多個(gè)影像。紅外線接收器接收第一紅外線信號(hào)以及所述多個(gè)第二紅外線信號(hào)，其中第一紅外線信號(hào)以及所述多個(gè)第二紅外線信號(hào)個(gè)別為反射后的所述多個(gè)紅外線信號(hào)的其中之一。存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)多個(gè)模塊。處理單元連接取像單元、紅外線發(fā)射器、紅外線接收器以及存儲(chǔ)單元，存取并執(zhí)行所述多個(gè)模塊。所述多個(gè)模塊包括檢測(cè)模塊以及辨識(shí)模塊。檢測(cè)模塊基于第一紅外線信號(hào)檢測(cè)預(yù)設(shè)范圍中是否出現(xiàn)物體。辨識(shí)模塊用以辨識(shí)所述多個(gè)影像以取得預(yù)設(shè)范圍內(nèi)物體的手勢(shì)的橫向位移方向，以及辨識(shí)所述多個(gè)第二紅外線信號(hào)以取得預(yù)設(shè)范圍內(nèi)手勢(shì)的深度位移方向。
[0008]基于上述，本發(fā)明實(shí)施例提出的手勢(shì)辨識(shí)方法及其裝置可在檢測(cè)到出現(xiàn)于預(yù)設(shè)范圍內(nèi)的物體之后，對(duì)應(yīng)地調(diào)整取像單元的影像獲取范圍以及啟動(dòng)其影像獲取功能，并依據(jù)所獲取到的影像辨識(shí)手勢(shì)。如此一來，即可在低實(shí)施成本的情況下讓手勢(shì)辨識(shí)裝置的辨識(shí)范圍及正確率有效地增加。
【附圖說明】
[0009]圖1是依據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例繪示的手勢(shì)辨識(shí)裝置的功能方塊圖。
[0010]圖2是依據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例繪示的手勢(shì)辨識(shí)方法流程圖。
[0011]圖3A及圖3B是依據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例繪示的手勢(shì)辨識(shí)示意圖。
[0012]圖4是依據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例繪示的手勢(shì)辨識(shí)裝置的功能方塊圖。
[0013]主要元件符號(hào)說明
[0014]100:手勢(shì)辨識(shí)裝置
[0015]110、410:紅外線發(fā)射器
[0016]120、420:取像單元
[0017]130、430:存儲(chǔ)單元
[0018]130_1:檢測(cè)模塊
[0019]130_2:識(shí)別模塊
[0020]130_3:調(diào)整模塊
[0021]130_4:啟動(dòng)模塊
[0022]130_5:辨識(shí)模塊
[0023]300:影像
[0024]310:手掌
[0025]140、440:處理單元
[0026]450:紅外線接收器
【具體實(shí)施方式】
[0027]為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合所附圖式作詳細(xì)說明如下。
[0028]圖1是依據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例繪示的手勢(shì)辨識(shí)裝置的功能方塊圖。在本實(shí)施例中，手勢(shì)辨識(shí)裝置100包括紅外線發(fā)射器110、取像單元120、存儲(chǔ)單元130以及處理單元140。紅外線發(fā)射器110用于發(fā)射多個(gè)紅外線信號(hào)。取像單元120例如是任何具有電荷耦合兀件(Charge coupled device,CCD)鏡頭、互補(bǔ)式金屬氧化半導(dǎo)體(Complementary metaloX ide semiconductor, CMOS)鏡頭或紅外線鏡頭的攝影機(jī),亦可以是可取得深度信息的影像獲取設(shè)備，例如是深度攝影機(jī)(depth camera)或立體攝影機(jī),但本發(fā)明的可實(shí)施方式不限于此。在本實(shí)施例中，取像單元120可用于接收反射后的所述多個(gè)紅外線信號(hào)。
[0029]存儲(chǔ)單元130例如是存儲(chǔ)器、硬盤或是其他任何可用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的元件,而可用以記錄多個(gè)程序或數(shù)據(jù)。
[0030]處理單元140連接紅外線發(fā)射器110、取像單元120以及存儲(chǔ)單元130。處理單元140例如是一般用途處理器、特殊用途處理器、傳統(tǒng)的處理器、數(shù)字信號(hào)處理器、微處理器(microprocessor)、一個(gè)或多個(gè)結(jié)合數(shù)字信號(hào)處理器核心的微處理器、控制器、微控制器、特殊應(yīng)用集成電路(Applicat1n Specific Integrated Circuit, ASIC)、場(chǎng)可程式閘陣列電路(Field Programmable Gate Array,FPGA)、任何其他種類的集成電路、狀態(tài)機(jī)、基于進(jìn)階精簡指令集機(jī)器(Advanced RISC Machine, ARM)的處理器以及類似品。
[0031]在本實(shí)施例中，處理單元140可存取存儲(chǔ)單元130所存儲(chǔ)的檢測(cè)模塊130_1、識(shí)別模塊130_2、調(diào)整模塊130_3、啟動(dòng)模塊130_4以及辨識(shí)模塊130_5以執(zhí)行本發(fā)明提出的手勢(shì)辨識(shí)方法的各個(gè)步驟。
[0032]圖2是依據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例繪示的手勢(shì)辨識(shí)方法流程圖。本實(shí)施例提出的方法可由圖1的電子裝置100執(zhí)行，以下即搭配圖1的各個(gè)元件來說明本方法的詳細(xì)步驟。
[0033]在步驟S210中，檢測(cè)模塊130_1可基于第一紅外線信號(hào)檢測(cè)預(yù)設(shè)范圍中是否出現(xiàn)物體。第一紅外線信號(hào)例如是由取像單元120所接收的反射后的所述多個(gè)紅外線信號(hào)，而所述預(yù)設(shè)范圍例如是與取像單元120相距一特定距離(例如50公分)內(nèi)的范圍，或是取像單元120的取像角度范圍。當(dāng)所述預(yù)設(shè)范圍內(nèi)出現(xiàn)物體時(shí)，由于其將使得第一紅外線信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度產(chǎn)生變化(例如增強(qiáng))，因而可讓檢測(cè)模塊130_1檢測(cè)到此物體的出現(xiàn)。
[0034]接著，在步驟S220中，當(dāng)預(yù)設(shè)范圍中出現(xiàn)物體時(shí)，識(shí)別模塊130_2可依據(jù)第一紅外線信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度識(shí)別物體的目前位置。并且，在步驟S230中，調(diào)整模塊130_3可基于物體目前位置調(diào)整取像單元120的影像獲取范圍。所述影像獲取范圍的大小可依據(jù)取像單元120的清晰度而有所不同。
[0035]在一實(shí)施例中，假設(shè)所述物體為人體，則識(shí)別模塊130_2可對(duì)此人體執(zhí)行人臉辨識(shí)機(jī)制以辨識(shí)人臉位置。接著，調(diào)整模塊130_3可以此人臉位置中的參考點(diǎn)(例如中心點(diǎn))作為取像單元120的影像獲取范圍的數(shù)據(jù)中心點(diǎn)而調(diào)整取像單元的取像角度，而此調(diào)整模塊130_3例如可進(jìn)一步包括馬達(dá)以驅(qū)使取像單元120轉(zhuǎn)動(dòng)其取像角度以正對(duì)該參考點(diǎn)。舉例而言，假設(shè)所述影像獲取范圍的大小為640X480，則調(diào)整后的影像獲取范圍例如是以所述參考點(diǎn)為中心的一個(gè)大小為640X480的長方形區(qū)域，但本發(fā)明的可實(shí)施方式不限于此。亦即，手勢(shì)辨識(shí)裝置100可適應(yīng)性地依據(jù)所檢測(cè)到的物體所在位置而移動(dòng)影像獲取范圍。如此一來，使用者能夠?qū)κ謩?shì)辨識(shí)裝置100輸入手勢(shì)的范圍即可有效地?cái)U(kuò)展，而不會(huì)被局限在特定區(qū)域。
[0036]在步驟S240中，取像單元持續(xù)獲取影像獲取范圍內(nèi)包含該物體的影像以及紅外線發(fā)射器119所發(fā)出的紅外線被該物體反射后的第二紅外線信號(hào)。
[0037]之后，在步驟S250中，當(dāng)在影像獲取范圍內(nèi)有前述物體存在時(shí)，啟動(dòng)模塊130_4將啟動(dòng)辨識(shí)模塊130_5進(jìn)行辨識(shí)作業(yè)，亦即辨識(shí)模