專利名稱：一種紅外感應(yīng)式電子白板識(shí)別手勢(shì)的方法
一種紅外感應(yīng)式電子白板識(shí)別手勢(shì)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于信息技術(shù)領(lǐng)域，具體是指一種紅外感應(yīng)式電子白板識(shí)別手勢(shì)的方法。背景技術(shù)：
交互式電子白板又稱“數(shù)碼觸摸屏”。其功能在于可以通過觸摸板面對(duì)相連的電腦主機(jī)進(jìn)行操控。投影機(jī)將電腦的屏幕影像投射到電子白板上，使用者觸碰電子白板板面即 可操控電腦。在電子白板連接的電腦上運(yùn)行各種應(yīng)用操作程序，可以直接實(shí)現(xiàn)筆跡書寫、圖 形繪制、文字輸入、文件調(diào)用、刪除復(fù)制、保存圖像、遮擋、視頻回放、直接打印等多種演示功 能。運(yùn)行特定的應(yīng)用程序，配置交互式電子白板及高清攝像頭，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程可視網(wǎng)絡(luò)會(huì)議。紅外線電子白板由密布在顯示區(qū)四周的紅外線接收和發(fā)射管構(gòu)成水平和垂直方 向的掃描網(wǎng)格，形成一個(gè)掃描平面網(wǎng)，當(dāng)有物體阻擋住網(wǎng)格中的某對(duì)水平和垂直掃描線時(shí)， 就可以通過被阻擋的水平和垂直方向的紅外線位置確定X、Y坐標(biāo)。目前，紅外線電子白板可以使用手指或其它任何不透明物體進(jìn)行觸摸操作，十分 簡(jiǎn)便易行，并且因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不受電流、電壓和靜電干擾，具有高穩(wěn)定性和高分辨率等諸 多優(yōu)點(diǎn)，越來越多成為交互式觸摸的主流產(chǎn)品。隨著科技的不斷發(fā)展，市場(chǎng)上出現(xiàn)了能通過手勢(shì)識(shí)別來完成快捷操作，但是現(xiàn)有 市場(chǎng)上的實(shí)現(xiàn)手勢(shì)識(shí)別的技術(shù)是有限的，目前，觸控板的手勢(shì)檢測(cè)識(shí)別方法主要有通過檢 測(cè)觸控板的電容感應(yīng)量的大小來確定觸碰對(duì)象是否接觸或離開觸控板，來產(chǎn)生時(shí)序的組 合，從而實(shí)現(xiàn)不同的手勢(shì)操作，還有一種方法是根據(jù)系統(tǒng)感應(yīng)面積來確認(rèn)碰觸與手勢(shì)的方 法，這些都難以滿足實(shí)效性與精確度的更高要求，給人們留下了不能盡享更多便利的缺憾。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種紅外感應(yīng)式電子白板識(shí)別手勢(shì)的方法， 高效精確，完成對(duì)機(jī)的快捷操作。本發(fā)明采用以下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題一種紅外感應(yīng)式電子白板識(shí)別手勢(shì)的方法，包括如下步驟步驟一根據(jù)觸摸物數(shù)量進(jìn)行第一次手勢(shì)識(shí)別分類如果是1個(gè)觸摸物，則識(shí)別為 畫筆、鼠標(biāo)、板擦手勢(shì)；如果是2個(gè)觸摸物，則識(shí)別為旋轉(zhuǎn)、縮放手勢(shì)；如果是3個(gè)或3個(gè)以上 觸摸物，則為拖動(dòng)、翻頁(yè)手勢(shì)；如果先為1個(gè)觸摸物，而后為2個(gè)觸摸物，則識(shí)別為鼠標(biāo)右鍵 手勢(shì)；步驟二 根據(jù)觸摸物面積進(jìn)行第二次手勢(shì)分類，進(jìn)一步區(qū)分出具體的手勢(shì)種類；步驟三根據(jù)確定的物理坐標(biāo)，區(qū)分出精確的手勢(shì)，然后通過白板軟件在紅外電子 白板上實(shí)現(xiàn)該手勢(shì)的功能。所述步驟一中識(shí)別鼠標(biāo)右鍵手勢(shì)的具體方法為如果觸摸物個(gè)數(shù)初始為1個(gè)，間 隔300ms后為2個(gè)，其大小無限制，初始是一組坐標(biāo)，而后是兩組坐標(biāo)，兩組坐標(biāo)間半徑為 50mm時(shí)識(shí)別為鼠標(biāo)右鍵手勢(shì)。
所述步驟二包括如果觸摸物個(gè)數(shù)為1個(gè)，只有一組坐標(biāo)，其半徑大小是0_5mm，則識(shí)別為畫筆手勢(shì)；如果觸摸物個(gè)數(shù)為1個(gè)，只有一組坐標(biāo)，其半徑大小是5_20mm，則識(shí)別為鼠標(biāo)手 勢(shì)；如果觸摸物個(gè)數(shù)為1個(gè)，只有一組坐標(biāo)，其半徑大小是20mm-無窮大，則識(shí)別為板
擦手勢(shì)；所述步驟三包括如果觸摸物個(gè)數(shù)為2個(gè)，有兩組坐標(biāo)，其大小無限制，其中一組坐標(biāo)固定不變或近 似不動(dòng)，另一組坐標(biāo)相對(duì)固定坐標(biāo)的旋轉(zhuǎn)幅度大于伸縮幅度時(shí)識(shí)別為旋轉(zhuǎn)手勢(shì)；如果觸摸物個(gè)數(shù)為2個(gè)，有兩組坐標(biāo)，在一定時(shí)間內(nèi)，兩組坐標(biāo)在X軸或Y軸的差 值持續(xù)增大，則識(shí)別為放大手勢(shì)；如果觸摸物個(gè)數(shù)為2個(gè)，有兩組坐標(biāo)，在一定時(shí)間內(nèi)，兩組坐標(biāo)在X軸或Y軸的差 值持續(xù)減小，則識(shí)別為縮小手勢(shì)； 如果觸摸物個(gè)數(shù)為3個(gè)或3個(gè)以上，在一定時(shí)間內(nèi)，觸摸物在X軸或Y軸的差值基 本保持不變，則識(shí)別為拖動(dòng)或翻頁(yè)手勢(shì)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于該手勢(shì)識(shí)別模式是目前在紅外白板上能識(shí)別最多最全的手 勢(shì)，且鼠標(biāo)右鍵手勢(shì)識(shí)別是本發(fā)明特有的一種手勢(shì)；本發(fā)明識(shí)別率高且精確，很少出現(xiàn)誤識(shí) 別。

下面參照附圖結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。圖1是本發(fā)明紅外電子白板系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明紅外電子白板屏幕示意圖。圖3-1是本發(fā)明中畫筆手勢(shì)示意圖。圖3-2是本發(fā)明中鼠標(biāo)手勢(shì)示意圖。圖3-3是本發(fā)明中板擦手勢(shì)示意圖。圖3-4是本發(fā)明中拖動(dòng)手勢(shì)示意圖。圖3-5是本發(fā)明中放大手勢(shì)示意圖。圖3-6是本發(fā)明中縮小手勢(shì)示意圖。圖3-7是本發(fā)明中旋轉(zhuǎn)手勢(shì)示意圖。圖3-8是本發(fā)明中鼠標(biāo)右鍵手勢(shì)示意圖。圖3-9是本發(fā)明中翻上一頁(yè)手勢(shì)示意圖。圖3-10是本發(fā)明中翻下一頁(yè)手勢(shì)示意圖。
具體實(shí)施方式圖1是本發(fā)明紅外電子白板系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。它是由紅外電子白板1、觸摸物2、 白板軟件3、計(jì)算機(jī)4配合實(shí)現(xiàn)的。紅外電子白板1上兩兩對(duì)應(yīng)的排布有紅外線發(fā)射燈組5 與紅外線接收燈組6 ；觸摸物2通常為手指，也可以是其它不透明物體，只要大小相當(dāng)，沒有 超出設(shè)定范圍均可；計(jì)算機(jī)4中裝有白板軟件3，白板軟件3接收驅(qū)動(dòng)所提交的手勢(shì)識(shí)別參數(shù)接口，作了相應(yīng)反應(yīng)，在紅外電子白板1上實(shí)現(xiàn)手勢(shì)識(shí)別功能。本發(fā)明首先對(duì)觸摸物的數(shù)量、面積大小、動(dòng)向的識(shí)別進(jìn)行相應(yīng)的程序設(shè)定并對(duì)識(shí) 別后機(jī)器應(yīng)該做出的相應(yīng)反應(yīng)也一并進(jìn)行了設(shè)定。于是在啟動(dòng)整個(gè)系統(tǒng)時(shí)，紅外電子白板的紅外線燈組發(fā)射有序的紅外線同時(shí)對(duì)應(yīng) 的紅外線接收燈組接收有序的紅外線，當(dāng)觸摸物落到觸摸區(qū)時(shí)，觸摸物阻擋紅外線的多少 及變化信息就會(huì)轉(zhuǎn)到計(jì)算機(jī)中，計(jì)算機(jī)對(duì)觸摸區(qū)內(nèi)物體的數(shù)量、面積大小、物理坐標(biāo)進(jìn)行分 析、計(jì)算與識(shí)別，同時(shí)向白板軟件發(fā)送手勢(shì)識(shí)別接口參數(shù)，白板軟件接收到驅(qū)動(dòng)提供的手勢(shì) 識(shí)別的接口參數(shù)，然后做出相應(yīng)的反應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)的快捷操作。下面說明觸模物的物理坐標(biāo)如何計(jì)算，圖2是本發(fā)明紅外電子白板屏幕示意圖。 屏幕中的一個(gè)操作點(diǎn)遮擋了四個(gè)紅外對(duì)管。對(duì)于X軸上傳的坐標(biāo)值為Xi-2，Xi+2。Y軸同 理。每次計(jì)算機(jī)會(huì)掃描X、Y方向一次稱為一幀，每幀包含了兩個(gè)紅外管序號(hào)Xl = X1H*0x100+X1L X2 = X2H*0xl00+X2L
Yl = Y1H*0x100+Y1L Y2 = Y2H*0xl00+Y2L(OxFF表示信號(hào)最強(qiáng)。該序號(hào)的紅外管沒有被遮擋。0x00表示無信號(hào)，表示該序 號(hào)的紅外對(duì)管完全被遮擋)下面說細(xì)說明各手勢(shì)種類的識(shí)別方法(1)畫筆手勢(shì)如圖3-1所示，具體操作方法在電子白板軟件Board模式、放映模式、window標(biāo) 注模式及回放時(shí)，用一個(gè)手指觸摸電子白板板面，則自動(dòng)識(shí)別成畫筆功能；具體識(shí)別方法 為計(jì)算機(jī)測(cè)出觸摸物只有一組坐標(biāo)值，即只有一個(gè)觸模物，并且操作點(diǎn)的尺寸在畫筆手勢(shì) 設(shè)定的范圍(半徑大小是0-5mm)內(nèi)，則判定為畫筆手勢(shì)。(2)鼠標(biāo)手勢(shì)如圖3-2所示，具體操作方法在電子白板軟件Board模式、放映模式、window標(biāo) 注模式及回放時(shí)，用兩個(gè)手指指肚靠緊觸摸板面，則自動(dòng)識(shí)別成鼠標(biāo)功能；具體識(shí)別方法 為計(jì)算機(jī)測(cè)出觸摸物只有一組坐標(biāo)值，即只有一個(gè)觸模物，并且操作點(diǎn)的尺寸在畫筆手勢(shì) 設(shè)定的范圍(半徑大小是5-20mm)內(nèi)，則判定為鼠標(biāo)手勢(shì)。(3)板擦手勢(shì)如圖3-3所示，具體操作方法在電子白板軟件Board模式、放映模式、window標(biāo) 注模式及回放時(shí)，用手掌觸摸板面，則自動(dòng)識(shí)別成板擦功能；具體識(shí)別方法為計(jì)算機(jī)測(cè) 出觸摸物只有一組坐標(biāo)值，即只有一個(gè)觸模物，并且操作點(diǎn)的尺寸在畫筆手勢(shì)設(shè)定的范圍 (半徑大小是20mm-無窮大)內(nèi)，且X2-X1，Y2-Y1的值基本保持不變，則判定為板擦手勢(shì)。(4)拖動(dòng)手勢(shì)如圖3-4所示，具體操作方法在電子白板軟件Board模式時(shí)，用3根以上手指(最 好是5根手指)叉開觸摸板面，然后移動(dòng)，則自動(dòng)識(shí)別成拖動(dòng)頁(yè)面功能；具體識(shí)別方法為 計(jì)算機(jī)測(cè)出觸摸物有三組坐標(biāo)值(如果是5根手指，則為五組坐標(biāo))，尺寸在設(shè)定的范圍內(nèi)， 且X2-X1，Y2-Y1的值基本不變，則判定為拖動(dòng)頁(yè)面的手勢(shì)。(5)放大/縮小手勢(shì)如圖3-5和圖3-6所示，具體操作方法在白板軟件Board模式、window標(biāo)注模式及回放時(shí)，用一根手指觸碰板面中對(duì)象的顯示位置，然后固定不動(dòng)，另一根手指在距離 前一根手指20CM范圍內(nèi)，向前一手指的背離或靠近方向移動(dòng)，則自動(dòng)對(duì)該對(duì)象進(jìn)行放大或 縮小功能；具體識(shí)別方法為計(jì)算機(jī)測(cè)出觸摸物有兩組坐標(biāo)值，在一定時(shí)間內(nèi)，有較明顯的 X2-X1，Y2-Y1持續(xù)增大或縮小的變化，則判定為放大/縮小手勢(shì)。(6)旋轉(zhuǎn)手勢(shì)如圖3-7所示，具體操作方法在白板軟件Board模式、window標(biāo)注 模式及回放 時(shí)，用一根手指觸碰板面中對(duì)象的顯示位置，然后固定不動(dòng)，另一根手指圍繞前一根手指進(jìn) 行移動(dòng)，則自動(dòng)對(duì)該對(duì)象的進(jìn)行旋轉(zhuǎn)功能。具體識(shí)別方法為計(jì)算機(jī)測(cè)出觸摸物有兩組坐標(biāo)值，其大小無限制，其中一組坐標(biāo) 固定不變或近似不動(dòng)，另一組坐標(biāo)相對(duì)固定坐標(biāo)的旋轉(zhuǎn)幅度大于伸縮幅度時(shí)識(shí)別為旋轉(zhuǎn)手 勢(shì)。繞著原點(diǎn)。用戶的操作都在四個(gè)象限內(nèi)，在每個(gè)象限內(nèi)X2-X1和Y2-Y1的遞增或遞減 都是反向的。
X2-X1(順時(shí)間操作)~~ Y2-Y1 (逆時(shí)間操作) 第一象限mmIm
第二象限Immm
第三象限mmIm
第四象限Immm若逆時(shí)間操作，則遞增/遞減則反向。因而，根據(jù)兩個(gè)坐標(biāo)中是否有一個(gè)固定的值 來判斷是否可能有旋轉(zhuǎn)手勢(shì)。根據(jù)一段時(shí)間內(nèi)的X2-X1和Y2-Y1的遞增遞減來判斷是否有 一個(gè)旋轉(zhuǎn)的動(dòng)作。根據(jù)用戶操作的象限，和其遞增/遞減的方向來確定，這是一個(gè)順時(shí)針旋 轉(zhuǎn)的手勢(shì)或是逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的手勢(shì)。(7)鼠標(biāo)右鍵手勢(shì)如圖3-8所示，具體操作方法在Windows模式下，用一根手指觸碰板面，然后固定 不動(dòng)，另一個(gè)手指在距離前一根手指5CM范圍內(nèi)，快速觸碰板面并彈起，則自動(dòng)識(shí)別成鼠標(biāo) 右鍵功能；具體識(shí)別方法為計(jì)算機(jī)測(cè)出觸摸物個(gè)數(shù)初始為1個(gè)，間隔300ms后為2個(gè)，其大 小無限制，初始是一組坐標(biāo)，而后是兩組坐標(biāo)，兩組坐標(biāo)間半徑為50mm時(shí)識(shí)別為鼠標(biāo)右鍵手勢(shì)。(8)翻頁(yè)手勢(shì)如圖3-9和圖3-10所示，具體操作方法在電子白板軟件Board模式時(shí)，用3根以 上手指(最好是5根手指)叉開觸摸板面，然后向上或向下移動(dòng)，則自動(dòng)識(shí)別成拖動(dòng)頁(yè)面功 能；具體識(shí)別方法為計(jì)算機(jī)測(cè)出觸摸物有三組坐標(biāo)值(如果是5根手指，則為五組坐標(biāo))， 尺寸在設(shè)定的范圍內(nèi)，且X2-X1，Y2-Y1的值基本不變，翻頁(yè)的方向是根據(jù)坐標(biāo)值的變化趨 勢(shì)來判斷的。拖動(dòng)與翻頁(yè)的手勢(shì)是無區(qū)分的，二者只能選其一使用，不能同時(shí)存在使用。本發(fā)明的手勢(shì)識(shí)別模式是目前在紅外白板上能識(shí)別最多最全的手勢(shì)，且鼠標(biāo)右鍵 手勢(shì)識(shí)別是本發(fā)明特有的一種手勢(shì)；本發(fā)明識(shí)別率高且精確，很少出現(xiàn)誤識(shí)別。
權(quán)利要求
一種紅外感應(yīng)式電子白板識(shí)別手勢(shì)的方法，其特征在于包括如下步驟步驟一根據(jù)觸摸物數(shù)量進(jìn)行第一次手勢(shì)識(shí)別分類如果是1個(gè)觸摸物，則識(shí)別為畫筆、鼠標(biāo)、板擦手勢(shì)；如果是2個(gè)觸摸物，則識(shí)別為旋轉(zhuǎn)、縮放手勢(shì)；如果是3個(gè)或3個(gè)以上觸摸物，則為拖動(dòng)、翻頁(yè)手勢(shì)；如果先為1個(gè)觸摸物，而后為2個(gè)觸摸物，則識(shí)別為鼠標(biāo)右鍵手勢(shì)；步驟二根據(jù)觸摸物面積進(jìn)行第二次手勢(shì)分類，進(jìn)一步區(qū)分出具體的手勢(shì)種類；步驟三根據(jù)確定的物理坐標(biāo)，區(qū)分出精確的手勢(shì)，然后通過白板軟件在紅外電子白板上實(shí)現(xiàn)該手勢(shì)的功能。
2.如權(quán)利要求1所述的一種紅外感應(yīng)式電子白板識(shí)別手勢(shì)的方法，其特征在于所述 步驟一中識(shí)別鼠標(biāo)右鍵手勢(shì)的具體方法為如果觸摸物個(gè)數(shù)初始為1個(gè)，間隔300ms后為2 個(gè)，其大小無限制，初始是一組坐標(biāo)，而后是兩組坐標(biāo)，兩組坐標(biāo)間半徑為50mm時(shí)識(shí)別為鼠 標(biāo)右鍵手勢(shì)。
3.如權(quán)利要求1所述的一種紅外感應(yīng)式電子白板識(shí)別手勢(shì)的方法，其特征在于所述 步驟二包括如果觸摸物個(gè)數(shù)為1個(gè)，只有一組坐標(biāo)，其半徑大小是0-5mm，則識(shí)別為畫筆手勢(shì)；如果觸摸物個(gè)數(shù)為1個(gè)，只有一組坐標(biāo)，其半徑大小是5-20mm，則識(shí)別為鼠標(biāo)手勢(shì)；如果觸摸物個(gè)數(shù)為1個(gè)，只有一組坐標(biāo)，其半徑大小是20mm-無窮大，則識(shí)別為板擦手勢(shì)；
4.如權(quán)利要求1所述的一種紅外感應(yīng)式電子白板識(shí)別手勢(shì)的方法，其特征在于所述 步驟三包括如果觸摸物個(gè)數(shù)為2個(gè)，有兩組坐標(biāo)，其大小無限制，其中一組坐標(biāo)固定不變或近似不 動(dòng)，另一組坐標(biāo)相對(duì)固定坐標(biāo)的旋轉(zhuǎn)幅度大于伸縮幅度時(shí)識(shí)別為旋轉(zhuǎn)手勢(shì)；如果觸摸物個(gè)數(shù)為2個(gè)，有兩組坐標(biāo)，在一定時(shí)間內(nèi)，兩組坐標(biāo)在X軸或Y軸的差值持 續(xù)增大，則識(shí)別為放大手勢(shì)；如果觸摸物個(gè)數(shù)為2個(gè)，有兩組坐標(biāo)，在一定時(shí)間內(nèi)，兩組坐標(biāo)在X軸或Y軸的差值持 續(xù)減小，則識(shí)別為縮小手勢(shì)；如果觸摸物個(gè)數(shù)為3個(gè)或3個(gè)以上，在一定時(shí)間內(nèi)，觸摸物在X軸或Y軸的差值基本保 持不變，則識(shí)別為拖動(dòng)或翻頁(yè)手勢(shì)。
全文摘要
一種紅外感應(yīng)式電子白板識(shí)別手勢(shì)的方法，包括如下步驟根據(jù)觸摸物數(shù)量進(jìn)行第一次手勢(shì)識(shí)別分類；根據(jù)觸摸物面積進(jìn)行第二次手勢(shì)分類，進(jìn)一步區(qū)分出具體的手勢(shì)種類；根據(jù)確定的物理坐標(biāo)，區(qū)分出精確的手勢(shì)，然后通過白板軟件在紅外電子白板上實(shí)現(xiàn)該手勢(shì)的功能。本發(fā)明的手勢(shì)識(shí)別模式是目前在紅外白板上能識(shí)別最多最全的手勢(shì)，且鼠標(biāo)右鍵手勢(shì)識(shí)別是本發(fā)明特有的一種手勢(shì)；本發(fā)明識(shí)別率高且精確，很少出現(xiàn)誤識(shí)別。
文檔編號(hào)G06F3/042GK101813995SQ201010169859
公開日2010年8月25日 申請(qǐng)日期2010年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月12日
發(fā)明者丁萬年, 陳日良 申請(qǐng)人:福州銳達(dá)數(shù)碼科技有限公司;丁萬年