可穿戴計(jì)算設(shè)備的虛擬輸入方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及可穿戴計(jì)算設(shè)備領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種可穿戴計(jì)算設(shè)備的虛擬輸入方法。
【背景技術(shù)】
[0002]交互技術(shù)一直引領(lǐng)著可穿戴計(jì)算設(shè)備產(chǎn)品的變革與發(fā)展。對(duì)于手寫輸入，穿戴者能夠如同采用實(shí)體鍵盤，學(xué)習(xí)速度較快，但存在攜帶及使用還不太方便，肢體易疲勞等系列問題。當(dāng)前，語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)已經(jīng)擁有明顯的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，但語(yǔ)音識(shí)別也存在固有的缺陷，除了本身的識(shí)別準(zhǔn)確率之外，在嘈雜環(huán)境下準(zhǔn)確識(shí)別語(yǔ)音也是技術(shù)難題。并且，語(yǔ)音輸入是一種開放性的輸入方式，操作內(nèi)容很容易被周圍的人獲知，因此語(yǔ)音識(shí)別在輸入敏感信息時(shí)存在安全風(fēng)險(xiǎn)；即使針對(duì)非敏感信息，也很少有人會(huì)在大庭廣眾下使用語(yǔ)音輸入技術(shù)，因?yàn)樵诠妶?chǎng)合自言自語(yǔ)多少會(huì)帶來一些尷尬。
[0003]基于視覺等的傳感器信息轉(zhuǎn)換輸入是隨著圖像處理和傳感器技術(shù)的逐漸成熟而產(chǎn)生的新興輸入方式，其工作原理是利用攝像頭或者其它傳感器采集的信息，通過特定地算法對(duì)其進(jìn)行分析處理進(jìn)而轉(zhuǎn)換為相應(yīng)按鍵輸入等事件，其主要優(yōu)點(diǎn)是擺脫了按鍵空間的限制，功能定制靈活，這與嵌入式環(huán)境下的輸入需求十分吻合，而目前存在的較大問題是如何將采集的信息與按鍵事件精確對(duì)應(yīng)。
[0004]因此，設(shè)計(jì)一款適用于可穿戴計(jì)算設(shè)備的新型輸入方法，對(duì)于穿戴者方便地使用可穿戴計(jì)算設(shè)備顯得十分必要，并具有現(xiàn)實(shí)意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，提供一種可穿戴計(jì)算設(shè)備的虛擬輸入方法。
[0006]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是:提供的輸入方法采用光譜法；所述的光譜法包括:指甲紋反射光譜模式、指頭套熒光光譜模式、指頭貼熒光光譜模式；輸入方法包括:選擇虛擬輸入方式，即選擇所述光譜法中的一種或者幾種模式；輸入方法還進(jìn)一步包括自定義并設(shè)置系列功能鍵的方法和虛擬輸入選擇功能鍵的方法；輸入方法采用的裝置包括:激光發(fā)射器、濾波器、光譜攝像機(jī)、微處理器和功能操作機(jī)構(gòu)；所述功能操作機(jī)構(gòu)的具體種類及量可根據(jù)可穿戴計(jì)算設(shè)備需求及功能來設(shè)計(jì)確定。
[0007]所述方法，首先穿戴者先將可穿戴計(jì)算設(shè)備進(jìn)行初始化，然后選擇虛擬輸入方式，即選擇采用指甲紋反射光譜模式、指頭套熒光光譜模式、指頭貼熒光光譜模式中的一種模式或幾種模式，并且進(jìn)行自定義并設(shè)置系列功能鍵。穿戴者可以根據(jù)使用可穿戴計(jì)算設(shè)備的需要，可以將穿戴者的1-10個(gè)指頭產(chǎn)生的不同光譜來分別自定義1-10種不同的功能鍵。激光發(fā)射器向穿戴者的指甲紋，或者指頭套、指頭貼發(fā)射激光；穿戴者的不同指甲紋則產(chǎn)生不同的反射光譜，由于穿戴者ι-?ο個(gè)指頭的指甲紋不完全相同，則產(chǎn)生的反射光譜也不相同；或者指頭套、指頭貼則產(chǎn)生熒光光譜；由于穿戴者的指頭套、指頭貼表面采用熒光材料不同，所以產(chǎn)生的熒光光譜也不相同；產(chǎn)生的光譜通過濾波器，由光譜攝像機(jī)采集光譜圖像數(shù)據(jù)信息，提供給微處理器存儲(chǔ)并處理，分別作為1-10個(gè)指頭的特征光譜圖像數(shù)據(jù)信息，并分別作為對(duì)應(yīng)不同功能鍵的對(duì)比分析數(shù)據(jù)信息及依據(jù)。
[0008]所述方法的虛擬輸入選擇功能鍵的工作過程為:穿戴者在進(jìn)行了自定義并設(shè)置系列功能鍵后，根據(jù)穿戴者的需求，可以隨意輸入選擇所需要的功能鍵，即將激光發(fā)射器朝向已定義功能的指甲紋，或者指頭套、指頭貼照射掃描，則指甲紋產(chǎn)生反射光譜，指頭套或指頭貼產(chǎn)生熒光光譜，產(chǎn)生的光譜通過濾波器，由光譜攝像機(jī)采集光譜圖像數(shù)據(jù)信息，提供給微處理器存儲(chǔ)并處理；微處理器根據(jù)獲得的光譜圖像數(shù)據(jù)信息與已定義存儲(chǔ)的10個(gè)指頭特征光譜圖像數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析對(duì)比；獲得該指甲紋或指頭套、指頭貼的特征光譜圖像數(shù)據(jù)信息與定義存儲(chǔ)的功能鍵特征光譜圖像數(shù)據(jù)信息具有一致性后，確定被選中的功能鍵，然后由功能操作機(jī)構(gòu)執(zhí)行可穿戴計(jì)算設(shè)備的被選中的具體操作。
[0009]所述指甲紋反射光譜模式中的所述激光發(fā)射器優(yōu)選采用紅外光激光發(fā)射器；所述濾波器優(yōu)選采用僅允許紅外光通過的濾波器；所述濾波器包括:濾波片、濾波膜，來降低各種不同顏色光譜對(duì)指甲紋反射紅外光的影響，來獲取淡化背景后的指甲紋反射紅外光譜圖像信息；光譜攝像機(jī)采集指甲紋反射光譜圖像數(shù)據(jù)信息。
[0010]所述指甲紋反射光譜模式中的微處理器中有指甲紋反射光譜圖像數(shù)據(jù)信息識(shí)別模塊；所述指甲紋反射光譜圖像數(shù)據(jù)信息識(shí)別模塊包括以下功能:a)根據(jù)光譜攝像機(jī)采集指甲紋反射光譜圖像數(shù)據(jù)信息，排除10個(gè)指甲紋反射光譜中的相同光譜功能；b)提取10個(gè)指甲紋反射光譜中的不相同光譜作為識(shí)別光譜的功能；c)放大弱識(shí)別特征光譜作為特征識(shí)別光譜功能；d)分析對(duì)比特征識(shí)別光譜與選擇對(duì)應(yīng)自定義功能鍵的功能。
[0011]所述指頭套熒光光譜模式包括采用不同熒光材料制作的1-10個(gè)指頭套；穿戴者將所述1-10個(gè)指頭套分別套在指頭尖上；所述指頭套表面采用的熒光材料包括:無機(jī)熒光材料、有機(jī)熒光材料、復(fù)合熒光材料、納米熒光材料；所述無機(jī)熒光材料包括:硅酸鹽、鋁酸鹽、硼酸鹽、磷酸鹽、鉬酸鹽、硫化物類熒光材料；不同的指頭套將采用以上不同種類的熒光材料，它們?cè)谙嗤す獍l(fā)射波長(zhǎng)的輻照下，將發(fā)射不同的特征光譜；光譜攝像機(jī)采集指頭套熒光光譜圖像數(shù)據(jù)信息。
[0012]所述指頭套熒光光譜模式中的微處理器中有指頭套熒光光譜圖像數(shù)據(jù)信息識(shí)別模塊；所述指頭套熒光光譜圖像數(shù)據(jù)信息識(shí)別模塊包括以下功能:a)根據(jù)光譜攝像機(jī)采集指頭套熒光光譜圖像數(shù)據(jù)信息，排除所采用10個(gè)指頭套產(chǎn)生熒光光譜中的相同光譜與背景光譜功能；b)提取所采用10個(gè)指頭套產(chǎn)生熒光光譜中的特征熒光光譜功能；c)分析、對(duì)比特征光譜與選擇對(duì)應(yīng)自定義功能鍵的功能。
[0013]所述指頭貼熒光光譜模式包括采用不同熒光材料制作的指頭貼；根據(jù)穿戴者的使用情況，指頭貼可以隨意貼在穿戴者的方便控制激光輻照操作的部位，包括:指頭尖、指頭中部、手掌心、手背、胳膊、衣服、足趾尖、足背、鞋表面以及穿戴者所攜帶的隨行物件表面。
[0014]所述指頭貼熒光光譜模式中的指頭貼表面采用的熒光材料包括:無機(jī)熒光材料、有機(jī)熒光材料、復(fù)合熒光材料、納米熒光材料；所述無機(jī)熒光材料包括:娃酸鹽、鋁酸鹽、硼酸鹽、磷酸鹽、鉬酸鹽、硫化物類熒光材料；不同的指頭貼將采用以上不同種類的熒光材料，它們?cè)谙嗤す獍l(fā)射波長(zhǎng)的輻照下，將發(fā)射不同的特征光譜；光譜攝像機(jī)采集指頭貼熒光光譜圖像數(shù)據(jù)信息。
[0015]所述指頭貼熒光光譜模式中的微處理器中有指頭貼熒光光譜圖像數(shù)據(jù)信息識(shí)別模塊；所述指頭貼熒光光譜圖像數(shù)據(jù)信息識(shí)別模塊包括以下功能:a)根據(jù)光譜攝像機(jī)采集指頭貼熒光光譜圖像數(shù)據(jù)信息，排除采用系列指頭貼產(chǎn)生熒光光譜中的相同光譜與背景光譜的功能；b)提取所采用系列指頭貼產(chǎn)生熒光光譜中的特征光譜功能；c)分析、對(duì)比特征光譜與選擇對(duì)應(yīng)自定義功能鍵的功能。
[0016]根據(jù)可穿戴計(jì)算設(shè)備的功能需要，可以同時(shí)裝配采用所述指甲紋反射光譜模式、指頭套熒光光譜模式、指頭貼熒光光譜模式三種模式所需的配套裝置及硬件，也可以僅裝配所需1-2種模式所需的配套裝置及硬件。
[0017]根據(jù)可穿戴計(jì)算設(shè)備的功能需要，可以自定義指甲紋反射光譜模式、指頭套熒光光譜模式、指頭貼熒光光譜模式所采用功能鍵的具體名稱及數(shù)量；所述指甲紋反射光譜模式，采用手指甲紋的反射光譜可自定義ι-?ο個(gè)功能鍵，采用足指甲紋的反射光譜可定義1-10個(gè)功能鍵；所述指頭套熒光光譜模式，采用手指頭套的熒光光譜可定義1-10個(gè)功能鍵，采用足