互動系統的手勢辨識方法及互動系統技術方案

本發明專利技術提供了一種互動系統的手勢辨識方法以及一種互動系統，所述互動系統包括一個圖像感測器、一個反射鏡面以及至少一個光源，所述圖像感測器用于擷取包括至少一個指示物遮蔽所述光源和/或所述反射鏡面所形成的遮蔽光影的圖像視窗，所述手勢辨識方法包括下列步驟：利用所述圖像感測器擷取圖像視窗；擷取所述圖像視窗中的遮蔽光影信息；當判定所述圖像視窗中包括兩個遮蔽光影時進入第一模式，根據所述圖像視窗中遮蔽光影的位置計算所述指示物相對于所述互動系統的位置坐標；當判定所述圖像視窗中包括兩個以上遮蔽光影時進入第二模式，根據連續圖像視窗中遮蔽光影的相互關系進行手勢辨識。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種互動系統，并且尤其涉及一種手勢辨識方法以及使用該方法的互動系統。
技術介紹
請參照圖1所示,其顯示了一種現有的觸控系統9。該觸控系統9包括觸控面90以及至少2個攝影機91、92，攝影機91、92的視野包括整個觸控面90。當使用者利用手指碰觸觸控面90時，攝影機91、92可擷取包括手指尖端的遮蔽光影的圖像視窗。處理單元則可根據所述圖像視窗中手指尖端的遮蔽光影的位置，計算出手指碰觸觸控面90的二維位置坐標，并根據該二維位置坐標的變化，相對控制顯示器執行相對應的動作。然而，所述觸控系統9的動作原理是根據每個圖像視窗中手指尖端的遮蔽光影的位置計算手指碰觸觸控面90的二維位置坐標。當使用者利用多個手指碰觸觸控面90時，相對于攝影機92，由于手指彼此間會互相遮蔽，攝影機92所擷取的圖像視窗中并不一定會出現所有手指尖端的遮蔽光影。例如圖1中，使用者利用手指81和82碰觸觸控面90，此時攝影機91擷取圖像視窗W91，其包括手指81和82的遮蔽光影I81和I82 ;然而，由于手指81和82相對于攝影機92互相遮蔽，因此攝影機92所擷取的圖像視窗W92中僅包括一個遮蔽光影。當處理單元根據所述圖像視窗W91和W92計算手指碰觸觸控面90的二維位置坐標時，便有可能無法正確計算二維位置坐標而導致誤動作的發生。為解決此問題,可通過另外設置兩個攝影機93和94于觸控面90的另外兩個角落，以另外擷取兩個圖像視窗w93、w94，處理單元則可根據圖像視窗W91和W93分別計算出手指81和82碰觸觸控面90的二維位置坐標。然而，此種解決方案會增加系統成本。
技術實現思路
本專利技術提供了一種互動系統的手勢辨識方法，所述互動系統包括一個圖像感測器、一個反射鏡面以及至少一個光源，所述圖像感測器用于擷取包括至少一個指示物遮蔽所述光源和/或所述反射鏡面所形成的遮蔽光影的圖像視窗，所述手勢辨識方法包括下列步驟利用所述圖像感測器擷取圖像視窗；擷取所述圖像視窗中的遮蔽光影信息；當判定所述圖像視窗中包括兩個遮蔽光影時進入第一模式，根據所述圖像視窗中遮蔽光影的位置計算所述指示物相對于所述互動系統的位置坐標；當判定所述圖像視窗中包括兩個以上遮蔽光影時進入第二模式，根據連續圖像視窗中遮蔽光影的相互關系進行手勢辨識。本專利技術還提供了一種互動系統，該互動系統包括一個反射鏡面；一個圖像感測器，用于連續擷取至少一個指示物遮蔽所述反射鏡面所形成的遮蔽光影的圖像視窗；處理單元，當判定所述圖像感測器所擷取的所述圖像視窗包括兩個遮蔽光影時進入第一模式，根據所述指示物的所述遮蔽光影位于所述圖像視窗中的一維位置，計算所述指示物的二維位置坐標；當判定所述圖像感測器所擷取的所述圖像視窗包括兩個以上遮蔽光影時進入第二模式，根據連續圖像視窗中遮蔽光影的相互關系進行手勢辨識。有鑒于此，本專利技術的目的在于提出一種手勢辨識方法以及使用該方法的互動系統以解決上述現有的觸控系統中所存在的問題，其根據圖像感測器所擷取的連續圖像視窗中遮蔽光影的相互關系進行手勢辨識，可解決因指示物相互遮蔽所導致無法正確計算接觸點坐標的問題。本專利技術提出一種互動系統的手勢辨識方法，所述互動系統包括圖像感測器、反射元件以及至少一個光源，所述圖像感測器用于擷取包括至少一個指示物遮蔽光源和/或反射元件所形成的遮蔽光影的圖像視窗。所述手勢辨識方法包括下列步驟利用所述圖像感測器擷取圖像視窗；擷取所述圖像視窗中的遮蔽光影信息；根據所述遮蔽光影信息判定是否包括多個指示物；以及當判定包括多個指示物時，根據連續圖像視窗中遮蔽光影的相互關系進行手勢辨識。本專利技術的手勢辨識方法的一種實施例中，所述遮蔽光影信息包括平均光影數目、平均光影間距和/或最大光影間距。本專利技術的手勢辨識方法的一種實施例中，根據連續圖像視窗中遮蔽光影的相互關系進行手勢辨識的步驟還包括下列步驟將所述平均光影數目和平均光影間距其中之一與預設門檻值比較；當所述平均光影數目或平均光影間距大于所述預設門檻值時，進行上、下、左、右、放大或縮小手勢辨識；當所述平均光影數目或平均光影間距小于所述預設門檻值時，進行旋轉手勢辨識；以及根據所辨識出的手勢更新圖像顯示器的顯示畫面。本專利技術另提出一種互動系統，該系統包括發光單元、圖像感測器以及處理單元。所述圖像感測器用于連續擷取至少一個指示物遮蔽所述發光單元所形成的遮蔽光影的圖像視窗。所述處理單元根據所述圖像感測器所擷取的連續圖像視窗中遮蔽光影的相互關系進行手勢辨識。本專利技術的互動系統的一種實施例中，所述發光單元為主動光源或被動光源。當發光單元為被動光源時，發光單元包括反射鏡面且所述互動系統還包括至少一個主動光源。本專利技術另提出一種互動系統的手勢辨識方法，所述互動系統包括發光單元和圖像感測器，所述圖像感測器用于擷取包括多個指示物遮蔽所述發光單元所形成的遮蔽光影的圖像視窗。所述手勢辨識方法包括下列步驟利用所述圖像感測器連續擷取圖像視窗；以及根據連續圖像視窗中多個遮蔽光影的相互關系進行手勢辨識。本專利技術的手勢辨識方法的一種實施例中，所述遮蔽光影的相互關系包括所述遮蔽光影的平均光影間距變化、最大光影間距變化以及位移方向。根據本專利技術的手勢辨識方法以及使用該方法的互動系統，在第一模式中，所述互動系統根據指示物的二維坐標變化控制光標的動作；在第二模式中，所述互動系統根據多個指示物的遮蔽光影的相互關系更新顯示器的顯示畫面，例如使顯示畫面顯示畫面卷動(scroll)、物件放大縮小(zoom in/out)、物件旋轉(rotation)、畫面切換或菜單等。在本專利技術的手勢辨識方法以及使用該方法的互動系統中，由于不需分別計算出多個指示物的接觸點坐標，因此即使指示物相對于圖像感測器為互相遮蔽，也能夠正確進行手勢辨識。附圖說明圖1顯示了現有的觸控系統的示意圖；圖2a顯示了本專利技術實施例的互動系統的立體圖；圖2b顯示了本專利技術第一實施例的互動系統的操作示意圖；圖3a顯示了利用本專利技術第一實施例的互動系統進行光標操控的示意圖；圖3b顯示了圖3a的圖像感測器所擷取的圖像視窗的示意圖；圖4a顯示了本專利技術實施例的互動系統的手勢辨識方法的流程圖； 圖4b顯示了圖4a中第二模式的流程圖；圖5a飛d分別顯示了本專利技術第一實施例的互動系統的手勢辨識方法中辨識右/左/下/上手勢的示意圖；圖5eT5f分別顯示了本專利技術第一實施例的互動系統的手勢辨識方法中辨識放大/縮小手勢的示意圖；圖5g 5h分別顯示了本專利技術第一實施例的互動系統的手勢辨識方法中辨識旋轉手勢的不意圖；圖6a顯示了本專利技術第二實施例的互動系統的操作示意圖；圖6b 6c顯示了圖6a的圖像感測器所擷取的圖像視窗的示意圖；圖7a 7b分別顯示了本專利技術第二實施例的互動系統的手勢辨識方法中辨識右/左手勢的不意圖；圖7(T7d分別顯示了本專利技術第二實施例的互動系統的手勢辨識方法中辨識放大/縮小手勢的示意圖；以及圖7e 7f分別顯示了本專利技術第二實施例的互動系統的手勢辨識方法中辨識旋轉手勢的示意圖。附圖標記說明10,10/互動系統100面板IOOa面板的第一邊IOOb面板的第二邊IOOc面板的第三邊IOOd面板的第四邊IOOd第四鏡像IOOs面板的表面11發光單元Ila反射鏡面121第一光源121'第二鏡像122第二光源122'第三鏡像13、13'圖像感測本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種互動系統的手勢辨識方法，所述互動系統包括一個圖像感測器、一個反射鏡面以及至少一個光源，所述圖像感測器用于擷取包括至少一個指示物遮蔽所述光源和/或所述反射鏡面所形成的遮蔽光影的圖像視窗，所述手勢辨識方法包括下列步驟：利用所述圖像感測器擷取圖像視窗；擷取所述圖像視窗中的遮蔽光影信息；當判定所述圖像視窗中包括兩個遮蔽光影時進入第一模式，根據所述圖像視窗中遮蔽光影的位置計算所述指示物相對于所述互動系統的位置坐標；以及當判定所述圖像視窗中包括兩個以上遮蔽光影時進入第二模式，根據連續圖像視窗中遮蔽光影的相互關系進行手勢辨識。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳信嘉，蘇宗敏，呂志宏，
申請(專利權)人：原相科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：