手勢辨識方法及穿戴式裝置制造方法
【專利摘要】一種手勢辨識方法及穿戴式裝置。穿戴式裝置包括使用者介面、動作感測器、微處理器及中央處理器。動作感測器于一使用模式下，感測目前手部軌跡。微處理器根據(jù)目前手部軌跡產(chǎn)生坐標軸上的速度曲線，并根據(jù)第一預設速度及第二預設速度于速度曲線上取樣出速度取樣點。微處理器判斷速度取樣點與速度特征點的相符個數(shù)是否大于一閾值。當相符個數(shù)是否大于閾值，表示目前手部軌跡與預設手部軌跡相符。當目前手部軌跡與預設手部軌跡相符，中央處理器執(zhí)行與預設手部軌跡相對應的系統(tǒng)操作。通過本發(fā)明的非接觸式的手勢操控方法及穿戴裝置，即可顯著提升電子產(chǎn)品在操控和使用上的便利性。
【專利說明】手勢辨識方法及穿戴式裝置

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明是有關于一種電子裝置，且特別是有關于一種手勢辨識方法及穿戴式裝 置。

【背景技術】
[0002] 使用者在對電腦系統(tǒng)、電腦/電視游戲、信息家電等產(chǎn)品進行操作時，需要通過人 機介面來對電腦系統(tǒng)、電腦/電視游戲、信息家電等產(chǎn)品下達命令，并通過人機介面取得電 腦系統(tǒng)、電腦/電視游戲、信息家電等產(chǎn)品所產(chǎn)生的執(zhí)行結(jié)果。而隨著科技的進步，使用者 與電腦系統(tǒng)、電腦/電視游戲、信息家電等產(chǎn)品之間的溝通模式也越來越多樣化。換言之， 人機介面所能接收的使用者信息也不再局限于鍵盤或鼠標所產(chǎn)生的指令。
[0003] 不論是鼠標、鍵盤、觸控面板或遙控器，電子產(chǎn)品的操控上始終強調(diào)使用的方便性 與功能性。近年來，由于影像檢測式人機介面技術的提升，非接觸式的手勢操控介面隨之興 起，但不論技術如何演變，以人為中心的產(chǎn)品設計理念依然不變。換言之，手勢操控介面是 否具直覺便利的特性將左右消費者接受該產(chǎn)品的重要因素。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明要解決的技術問題是：提供一種手勢辨識方法及穿戴式裝置，以改善或解 決上述問題。
[0005] 本發(fā)明的技術方案是：提出一種手勢辨識方法。手勢辨識方法包括：于一使用模 式下，感測一目前手部軌跡；根據(jù)目前手部軌跡產(chǎn)生坐標軸上的速度曲線；根據(jù)第一預設 速度及第二預設速度于速度曲線上取樣出速度取樣點；判斷速度取樣點與速度特征點的相 符個數(shù)是否大于一閾值，當相符個數(shù)是否大于該閾值，表示目前手部軌跡與預設手部軌跡 相符；以及當目前手部軌跡與預設手部軌跡相符，執(zhí)行與預設手部軌跡相對應的系統(tǒng)操作。
[0006] 本發(fā)明的技術方案中另提出一種穿戴式裝置。穿戴式裝置包括使用者介面、動作 感測器、微處理器及中央處理器。動作感測器于一使用模式下，感測目前手部軌跡。微處理 器根據(jù)目前手部軌跡產(chǎn)生坐標軸上的速度曲線，并根據(jù)第一預設速度及第二預設速度于速 度曲線上取樣出速度取樣點。微處理器判斷速度取樣點與速度特征點的相符個數(shù)是否大于 一閾值。當相符個數(shù)是否大于閾值，表示目前手部軌跡與預設手部軌跡相符。當目前手部 軌跡與預設手部軌跡相符，中央處理器執(zhí)行與預設手部軌跡相對應的系統(tǒng)操作。
[0007] 通過本發(fā)明的非接觸式的手勢操控方法及穿戴裝置，即可顯著提升電子產(chǎn)品在操 控和使用上的便利性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008] 圖1繪示為依照第一實施例的一種穿戴式裝置的方塊圖。
[0009] 圖2繪示為一種手勢辨識方法的流程圖。
[0010] 圖3繪示為X軸、y軸及Z軸上的速度曲線。
[0011] 圖4繪示為x軸上的速度曲線。
[0012] 圖5繪示為y軸上的速度曲線。
[0013]圖6繪示為z軸上的速度曲線。
[0014] 圖7繪示為第一測量速度曲線的示意圖。
[0015] 圖8繪示為第二測量速度曲線的示意圖。
[0016] 圖9繪示為第一容許范圍及第二容許范圍的示意圖。
[0017] 圖10繪示為目標速度曲線的示意圖。
[0018] 主要元件標號說明
[0019] 1:穿戴式裝置 11:使用者介面
[0020] 12 :動作感測器 13 :微處理器
[0021] 14:處理器 15:存儲裝置
[0022] 21?25 :步驟 VI:第一預設速度
[0023]V2:第二預設速度 VX:x軸上的速度曲線
[0024]VY:y軸上的速度曲線VZ:z軸上的速度曲線
[0025]VS:速度取樣點 VR1:第一參考速度曲線
[0026]VR2:第二參考速度曲線VA1:第一參考速度
[0027]VA2:第三參考速度 VA3:第五參考速度
[0028]VB1:第二參考速度 VB2:第四參考速度
[0029]VB3:第六參考速度 AVI:第一容許范圍
[0030]AV2:第二容許范圍

【具體實施方式】
[0031] 請同時參照圖1及圖2,圖1繪示為一種穿戴式裝置的方塊圖，圖2繪示為一種手 勢辨識方法的流程圖。穿戴式裝置1包括使用者介面11、動作感測器（motionsensor) 12、 微處理器13、處理器14及存儲裝置15。穿戴式裝置1例如為手表，而使用者介面11例如 為喇叭、顯示屏幕或觸控面板。存儲裝置15存儲一預設手部軌跡的速度特征點。預設手部 軌跡例如表示使用者介面11由背向使用者改為面向使用者。舉例來說，預設手部軌跡為使 用者先將手上揚，再將使用者介面11由背向使用者改為面向使用者。或者，預設手部軌跡 為使用者先將使用者介面11由背向使用者改為面向使用者，再將手上揚。除此之外，預設 手部軌跡也可以為使用者直接將使用者介面11由背向使用者改為面向使用者。
[0032] 手勢辨識方法適用于穿戴式裝置1，且包括如下步驟。首先如步驟21所示，動作 感測器12于一使用模式下，感測一目前手部軌跡。接著如步驟22所示，微處理器13根據(jù) 目前手部軌跡產(chǎn)生速度曲線。跟著如步驟23所示，微處理器13根據(jù)第一預設速度及第二 預設速度于速度曲線上取樣出速度取樣點。然后如步驟24所示，微處理器13判斷速度取 樣點與速度特征點的相符個數(shù)是否大于一閾值。當相符個數(shù)是否大于閾值，表示目前手部 軌跡與預設手部軌跡相符。接著如步驟25所示，當目前手部軌跡與該預設手部軌跡相符， 中央處理器14執(zhí)行與預設手部軌跡相對應的系統(tǒng)操作。系統(tǒng)操作例如為啟動使用者介面 11。若目前手部軌跡與預設手部軌跡相反，則關閉使用者介面11。當前述中央處理器14啟 動使用者介面11后，使用者介面11可進一步地顯示信息、發(fā)光或發(fā)出聲響。
[0033] 請同時參照圖3、圖4、圖5及圖6,圖3繪示為x軸、y軸及z軸上的速度曲線，圖 4繪示為x軸上的速度曲線，圖5繪示為y軸上的速度曲線，圖6繪示為z軸上的速度曲線。 為方便說明起見，下述實施例的方向軸以x軸、y軸及z軸為例說明。加速度是指物體速度 對時間的變化率，而速度則是該物體的位置對時間的變化率。速度v就是位置s對時間t 的微分，而加速度a則是速度v對時間t的微分。假定初始速度為零之下，

【權利要求】
1. 一種手勢辨識方法，其特征在于，所述手勢辨識方法包括： 于一使用模式下，感測一目前手部軌跡； 根據(jù)該目前手部軌跡產(chǎn)生多個坐標軸上的多個速度曲線； 根據(jù)一第一預設速度及一第二預設速度于所述速度曲線上取樣出多個速度取樣點； 判斷所述速度取樣點與多個速度特征點的一相符個數(shù)是否大于一閾值，當該相符個數(shù) 是否大于該閾值，表示該目前手部軌跡與一預設手部軌跡相符；以及 當該目前手部軌跡與該預設手部軌跡相符，執(zhí)行與該預設手部軌跡相對應的一系統(tǒng)操 作。
2. 根據(jù)權利要求1所述的手勢辨識方法，其特征在于，所述手勢辨識方法還包括： 根據(jù)該預設手部軌跡產(chǎn)生一第一測量速度曲線及一第二測量速度曲線； 設定一第一參考速度及一第二參考速度，該第一參考速度與該第一測量速度曲線形成 最多交點，該第二參考速度與該第二測量速度曲線形成最多交點； 根據(jù)該第一參考速度及一精準度決定一第三參考速度，并根據(jù)該第二參考速度及該精 準度決定一第四參考速度； 根據(jù)該第一參考速度與該第三參考速度的平均值計算該第一預設速度，并計算該第二 參考速度與該第四參考速度的平均值作為該第二預設速度，所述速度特征點落于該第一預 設速度及該第二預設速度上。
3. 根據(jù)權利要求2所述的手勢辨識方法，其特征在于，所述手勢辨識方法還包括：根據(jù)該第一參考速度曲線及第二參考速度曲線決定該第一預設速度的一第一容許范 圍及該第二預設速度的一第二容許范圍； 其中，該取樣步驟是在該第一容許范圍及該第二容許范圍內(nèi)取樣所述速度取樣點。
4. 根據(jù)權利要求3所述的手勢辨識方法，其特征在于，所述手勢辨識方法還包括： 在一學習模式下，根據(jù)所述速度曲線修正該第一容許范圍及該第二容許范圍。
5. 根據(jù)權利要求1所述的手勢辨識方法，其特征在于，所述手勢辨識方法還包括： 在一學習模式下，根據(jù)所述速度曲線修正該第一預設速度及該第二預設速度。
6. 根據(jù)權利要求5所述的手勢辨識方法，其特征在于，所述速度曲線包括一目前速度 曲線，該修正步驟包括： 設定一第五參考速度，該第五參考速度與該目前速度曲線形成最多交點； 根據(jù)該第五參考速度及精準度決定一第六參考速度； 根據(jù)該第一參考速度、該第三參考速度及該第五參考速度的平均值計算該第一預設速 度，并根據(jù)該第二參考速度、該第四參考速度及該第六參考速度的平均值計算該第二預設 速度。
7. 根據(jù)權利要求1所述的手勢辨識方法，其特征在于，該預設手部軌跡表示一使用者 介面由背向使用者改為面向使用者。
8. 根據(jù)權利要求1所述的手勢辨識方法，其特征在于，該系統(tǒng)操作為啟動一使用者介 面。
9. 根據(jù)權利要求1所述的手勢辨識方法，其特征在于，所述坐標軸包括一第一方向軸、 一第二方向軸及一第三方向軸，該第一方向軸、該第二方向軸及該第三方向軸彼此互相垂 直。
10. -種穿戴式裝置，其特征在于，所述穿戴式裝置包括： 一使用者介面； 一動作感測器，用以在一使用模式下，感測一目前手部軌跡； 一微處理器，用以根據(jù)該目前手部軌跡產(chǎn)生多個坐標軸上的多個速度曲線，并根據(jù)一 第一預設速度及一第二預設速度在所述速度曲線上取樣出多個速度取樣點，該微處理器判 斷所述速度取樣點與多個速度特征點的一相符個數(shù)是否大于一閾值，當該相符個數(shù)是否大 于該閾值，表示該目前手部軌跡與一預設手部軌跡相符；以及 一中央處理器，用以當該目前手部軌跡與該預設手部軌跡相符，執(zhí)行與該預設手部軌 跡相對應的一系統(tǒng)操作。
11. 根據(jù)權利要求10所述的穿戴式裝置，其特征在于，該微處理器根據(jù)該預設手部軌 跡產(chǎn)生一第一測量速度曲線及一第二測量速度曲線，并設定一第一參考速度及一第二參考 速度，該第一參考速度與該第一測量速度曲線形成最多交點，該第二參考速度與該第二測 量速度曲線形成最多交點，該微處理器根據(jù)該第一參考速度及一精準度決定一第三參考速 度，并根據(jù)該第二參考速度及該精準度決定一第四參考速度，該微處理器根據(jù)該第一參考 速度與該第三參考速度的平均值計算該第一預設速度，并根據(jù)該第二參考速度與該第四參 考速度的平均值計算該第二預設速度，所述速度特征點落于該第一預設速度及該第二預設 速度上。
12. 根據(jù)權利要求11所述的穿戴式裝置，其特征在于，該微處理器根據(jù)該第一參考速 度曲線及第二參考速度曲線決定該第一預設速度的一第一容許范圍及該第二預設速度的 一第二容許范圍，且該微處理器是在該第一容許范圍及該第二容許范圍內(nèi)取樣所述速度取 樣點。
13. 根據(jù)權利要求12所述的穿戴式裝置，其特征在于，該微處理在一學習模式下，根據(jù) 所述速度曲線修正該第一容許范圍及該第二容許范圍。
14. 根據(jù)權利要求10所述的穿戴式裝置，其特征在于，該微處理器在一學習模式下，根 據(jù)所述速度曲線修正該第一預設速度及該第二預設速度。
15. 根據(jù)權利要求14所述的穿戴式裝置，其特征在于，所述速度曲線包括一目前速度 曲線，該微處理器設定一第五參考速度，該第五參考速度與該目前速度曲線形成最多交點， 并根據(jù)該第五參考速度及該精準度決定一第六參考速度，該微處理器根據(jù)該第一參考速 度、該第三參考速度及該第五參考速度的平均值計算該第一預設速度，并根據(jù)該第二參考 速度、該第四參考速度及該第六參考速度的平均值計算該第二預設速度。
16. 根據(jù)權利要求10所述的穿戴式裝置，其特征在于，該預設手部軌跡表示該使用者 介面由背向使用者改為面向使用者。
17. 根據(jù)權利要求10所述的穿戴式裝置，其特征在于，該系統(tǒng)操作為啟動該使用者介 面。
18. 根據(jù)權利要求10所述的穿戴式裝置，其特征在于，所述坐標軸包括一第一方向軸、 一第二方向軸及一第三方向軸，該第一方向軸、該第二方向軸及該第三方向軸彼此互相垂 直。
【文檔編號】G06F3/01GK104423566SQ201310430029
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2013年9月18日 優(yōu)先權日:2013年9月3日
【發(fā)明者】戴士斌, 陳致綱, 陳偉佑, 沈千琪, 王國興, 高億生 申請人:緯創(chuàng)資通股份有限公司