虛擬鼠標驅(qū)動裝置及虛擬鼠標仿真方法制造方法及圖紙

本發(fā)明專利技術(shù)提供一種虛擬鼠標驅(qū)動裝置及虛擬鼠標仿真方法。該虛擬鼠標仿真方法，用于一虛擬鼠標驅(qū)動裝置。該方法包括：持續(xù)地擷取多數(shù)張輸入影像；由這些輸入影像中辨識出一手指區(qū)域；檢測該手指區(qū)域的一特定事件；以及依據(jù)該特定事件以產(chǎn)生對應(yīng)的一虛擬鼠標控制指令。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)屬于虛擬鼠標系統(tǒng)，特別是一種通過辨識單手手勢或辨識選定目標對象的動作以仿真鼠標(mouse)的使用方式的。
技術(shù)介紹
現(xiàn)今許多電子裝置，例如個人計算機或機上盒，均包括鍵盤及鼠標，用以作為使用者輸入接口。使用者只需按下鼠標按鍵或移動鼠標，即可輸入不同的指令以控制計算機上的應(yīng)用程序。然而，對使用者來說，在外出時攜帶鍵盤或鼠標是相當不便的。因此，需要一種虛擬鼠標驅(qū)動裝置以讓使用者在沒有攜帶鼠標的情況下仍能操控虛擬鼠標以控制應(yīng)用程序。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)提供一種虛擬鼠標驅(qū)動裝置，包括:一影像擷取裝置，用以持續(xù)地擷取多數(shù)張輸入影像；一影像處理單元，用以由輸入影像中辨識出一手指區(qū)域；一事件辨識單元，用以檢測手指區(qū)域的一特定事件；以及一命令處理單元，用以依據(jù)特定事件以產(chǎn)生對應(yīng)的一虛擬鼠標控制指令。本專利技術(shù)更提供一種虛擬鼠標仿真方法，用于一虛擬鼠標驅(qū)動裝置。該方法包括:持續(xù)地擷取多數(shù)張輸入影像；由輸入影像中辨識出一手指區(qū)域；檢測手指區(qū)域的一特定事件；以及依據(jù)特定事件以產(chǎn)生對應(yīng)的一虛擬鼠標控制指令。本專利技術(shù)更提供一種虛擬鼠標驅(qū)動裝置，包括:一影像擷取裝置，用以持續(xù)地擷取多數(shù)張輸入影像；一影像處理單元，用以由這些輸入影像中產(chǎn)生對應(yīng)的一背景圖，并分別對這些輸入影像及該背景圖中的像素進行比較，以取得一粗略輪廓，其中該影像處理單元并依據(jù)該粗略輪廓以產(chǎn)生一目標對象輪廓，并據(jù)以標記一目標對象；一事件辨識單元，用以檢測該目標對象的一特定事件；以及一命令處理單元，用以依據(jù)該特定事件以產(chǎn)生對應(yīng)的一虛擬鼠標控制指令。本專利技術(shù)更提供一種虛擬鼠標仿真方法，包括:持續(xù)地擷取多數(shù)張輸入影像；由這些輸入影像中產(chǎn)生對應(yīng)的一背景圖；分別對輸入影像及背景圖中的像素進行比較，以取得一粗略輪廓；依據(jù)粗略輪廓以以產(chǎn)生一目標對象輪廓，并據(jù)以標記一目標對象；檢測該目標對象的一特定事件；以及依據(jù)特定事件以產(chǎn)生對應(yīng)的一虛擬鼠標控制指令。根據(jù)本專利技術(shù)提供的技術(shù)方案，使得使用者在沒有攜帶鼠標的情況下仍能操控虛擬鼠標以控制應(yīng)用程序。附圖說明圖1是顯示依據(jù)本專利技術(shù)一實施例的虛擬鼠標驅(qū)動裝置100的方塊圖。圖2是顯示依據(jù)本專利技術(shù)一實施例的指尖檢測夾角的示意圖。圖3A 3C是顯示依據(jù)本專利技術(shù)一實施例的虛擬鼠標事件判斷的示意圖。圖4是顯示依據(jù)本專利技術(shù)一實施例的虛擬鼠標仿真方法的流程圖。圖5A 是顯示依據(jù)本專利技術(shù)另一實施例的虛擬鼠標事件判斷的示意圖。圖6是顯示依據(jù)本專利技術(shù)另一實施例的虛擬鼠標仿真方法的流程圖。附圖標號:100 虛擬鼠標驅(qū)動裝置；110 影像擷取裝置；120 影像處理單元；121 膚色檢測單元；122 膚色邊緣檢測單元；123 對象檢測單元；130 事件辨識單元；140 命令處理單元；150 目標對象。具體實施例方式圖1是顯示依據(jù)本專利技術(shù)一實施例的虛擬鼠標驅(qū)動裝置100的方塊圖。虛擬鼠標驅(qū)動裝置100包括一影像擷取裝置110、一影像處理單元120、一事件辨識單元130以及一命令處理單元140。影像擷取裝置110用以持續(xù)地擷取多數(shù)張輸入影像。舉例來說，影像擷取裝置110可為一視頻攝影機(video camera)、智能型手機等裝置,通過USB、IEEE 1394、HDM1、Wifi等有線或無線接口(非限定)以耦接至影像處理單元120。影像處理單元120用以接收來自影像擷取裝置110的輸入影像，并進行相關(guān)的影像處理(詳述于后)以辨識使用者的慣用手(單手)及單手手指區(qū)域(例如對應(yīng)的左右鍵)。事件辨識單元130依據(jù)由影像處理單元120所辨識出的單手手指區(qū)域(后述實施例稱為手指區(qū)域)，檢測該手指區(qū)域是否有特定事件(例如移動或按下按鍵)。命令處理單元140接收由事件辨識單元130所檢測的特定事件，進而將特定事件轉(zhuǎn)換為虛擬鼠標的控制指令。值得注意的是，本專利技術(shù)的影像擷取裝置110可采用市面上一般的視頻攝影機進行操作，亦可采用其它高階攝影機或三維攝影機。影像處理單元120包括一膚色檢測單元(skin detection unit) 121、一膚色邊緣檢測單兀(skin edge detection unit) 122 以及一對象檢測單兀(object detectionunit) 123。膚色檢測單元121由輸入影像中辨識人體皮膚區(qū)域，因人體皮膚的顏色具有一定的色域范圍，故膚色檢測單元121可判斷在輸入影像中具有該色域的皮膚區(qū)域。膚色邊緣檢測單元122接收來自膚色檢測單元的皮膚區(qū)域，并據(jù)以判斷皮膚區(qū)域邊緣。在一實施例中，膚色邊緣檢測單元122采用Canny邊緣檢測(Canny Edge Detection)算法等已知技術(shù)，用以判斷皮膚區(qū)域邊緣，其細節(jié)不在此詳述。對象檢測單元123接收來自膚色邊緣檢測單元122所產(chǎn)生的皮膚區(qū)域邊緣，并由上述皮膚區(qū)域邊緣上的各個像素(起始點)向其兩側(cè)各延伸一預定距離(例如25個像素)以取得2個端點，對象檢測單元123并計算各起始點及其2個端點的夾角，以據(jù)以得到該夾角余弦(cosine)值。對象檢測單元123再將各像素所對應(yīng)的余弦值進行分類，以找出所需的特征點的位置。舉例來說，在手指指尖的像素，其對應(yīng)的夾角應(yīng)小于其它相鄰像素所對應(yīng)的夾角，意即手指指尖的像素所對應(yīng)的夾角余弦值為一區(qū)域最大值(local maximum)，如圖2所示。經(jīng)由上述步驟，對象檢測單元123可分析出皮膚區(qū)域中的指尖點及兩指尖點中間的峰谷點(valley point)。值得注意的是,對象檢測單元123所分析出的兩個指尖點可為任兩只相鄰的手指(例如食指及中指、或中指及無名指)，且其對應(yīng)的虛擬鼠標按鍵(例如左鍵及右鍵)可由使用者所事先設(shè)定。經(jīng)由上述流程，對象檢測單元123可得知輸入影像中是否有可供虛擬鼠標使用的手指區(qū)域，若有，則事件辨識單元130更進一步判斷手指區(qū)域的動作；若無，影像處理單元120則持續(xù)檢測輸入影像。圖3A 3C是顯示依據(jù)本專利技術(shù)一實施例的虛擬鼠標事件判斷的示意圖。如圖3A所示，當事件辨識單元130接收到由影像處理單元120所產(chǎn)生的手指區(qū)域，事件辨識單元130依據(jù)手指區(qū)域以決定一基準位置，當手指區(qū)域中代表左鍵或右鍵的手指有按下的動作時，事件辨識單元130可辨識出手指是點選左鍵或是右鍵，分別如圖3B及圖3C所示。事件辨識單元130亦可檢測手指區(qū)域是否有滾動滾輪的動作(例如上卷/下卷)。事件辨識單元130更可計算輸入影像中的相鄰影像的差值，并判斷由手指區(qū)域所產(chǎn)生的邊緣點(edgepoint)的數(shù)量是否大于一預定閥值，若是，則可得知使用者目前移動虛擬鼠標，若否，則虛擬鼠標不進行動作。對于所檢測到的虛擬鼠標的按鍵事件及移動動作，事件辨識單元130可發(fā)出對應(yīng)的控制信號至一處理單元(例如CPU，圖1未繪示)，藉以控制顯示畫面上的鼠標光標(cursor)以進行操作。值得注意的是，本專利技術(shù)僅需檢測單手手指區(qū)域即可操作虛擬鼠標。另外，在本專利技術(shù)中的控制虛擬鼠標的動作可為單擊左鍵、單擊右鍵、雙擊左鍵、雙擊右鍵、滾輪上卷/下卷、點擊拖曳等，但本專利技術(shù)不限于此。圖4是顯示依據(jù)本專利技術(shù)一實施例的虛擬鼠標仿真方法的流程圖。在步驟S400，影像擷取裝置110持續(xù)地擷取多數(shù)張輸入影像。在步驟S410，影像處理單元120辨識單手的皮膚區(qū)域及指尖點，以取得對應(yīng)的手指區(qū)域。在步驟S420，影像處理單元130判斷是否檢測到手指區(qū)域本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種虛擬鼠標驅(qū)動裝置，其特征在于，所述虛擬鼠標驅(qū)動裝置包括：一影像擷取裝置，用以持續(xù)地擷取多數(shù)張輸入影像；一影像處理單元，用以由所述這些輸入影像中辨識出一手指區(qū)域；一事件辨識單元，用以檢測所述手指區(qū)域的一特定事件；以及一命令處理單元，用以依據(jù)所述特定事件以產(chǎn)生對應(yīng)的一虛擬鼠標控制指令。

【技術(shù)特征摘要】
2011.10.31 TW 1001395481.一種虛擬鼠標驅(qū)動裝置，其特征在于，所述虛擬鼠標驅(qū)動裝置包括: 一影像擷取裝置，用以持續(xù)地擷取多數(shù)張輸入影像； 一影像處理單元，用以由所述這些輸入影像中辨識出一手指區(qū)域； 一事件辨識單元，用以檢測所述手指區(qū)域的一特定事件；以及 一命令處理單元，用以依據(jù)所述特定事件以產(chǎn)生對應(yīng)的一虛擬鼠標控制指令。2.按權(quán)利要求1所述的虛擬鼠標驅(qū)動裝置，其特征在于，所述影像處理單元由所述這些輸入影像中檢測出一皮膚區(qū)域，并據(jù)以產(chǎn)生一皮膚邊緣區(qū)域，且所述影像處理單元更計算所述皮膚邊緣區(qū)域中的各像素及其兩側(cè)延伸一預定距離的2個端點的一夾角，并分別計算所述夾角所對應(yīng)的一夾角余弦值，并據(jù)以產(chǎn)生所述手指區(qū)域。3.按權(quán)利要求2所述的虛擬鼠標驅(qū)動裝置，其特征在于，所述事件辨識單元計算所述這些輸入影像中的每2張相鄰影像所對應(yīng)的一差值，并依據(jù)所述差值及所述手指區(qū)域以由所述這些相鄰影像中取得多個邊緣點,所述事件辨識單元更判斷所述這些邊緣點的一數(shù)量是否大于一預定閥值，若是，所述事件辨識單元判斷所述手指區(qū)域處于一移動動作，若否，所述事件辨識單元判斷所述手指區(qū)域為靜止。4.按權(quán)利要求3所述的虛擬鼠標驅(qū)動裝置，其特征在于，所述事件辨識單元更判斷所述手指區(qū)域中的一左鍵手指或一右鍵手指是否有一按鍵動作，其中所述特定事件包括所述移動動作及/或所述按鍵動作，且所述事件辨識單元更依據(jù)所述按鍵動作及所述移動動作以產(chǎn)生對應(yīng)的一特定事件信號。5.按權(quán)利要求4所述的虛擬鼠標驅(qū)動裝置，其特征在于，所述命令處理單元更將所述特定事件信號轉(zhuǎn)換為 所述虛擬鼠標控制指令。6.一種虛擬鼠標仿真方法，其特征在于，用于一虛擬鼠標驅(qū)動裝置，所述虛擬鼠標仿真方法包括: 持續(xù)地擷取多數(shù)張輸入影像； 由所述這些輸入影像中辨識出一手指區(qū)域； 檢測所述手指區(qū)域的一特定事件；以及 依據(jù)所述特定事件以產(chǎn)生對應(yīng)的一虛擬鼠標控制指令。7.按權(quán)利要求6所述的虛擬鼠標仿真方法，其特征在于，辨識所述手指區(qū)域的步驟更包括: 由所述這些輸入影像中檢測出一皮膚區(qū)域； 依據(jù)所述皮膚區(qū)域以產(chǎn)生一皮膚邊緣區(qū)域； 計算所述皮膚邊緣區(qū)域中的各像素及其兩側(cè)延伸一預定距離的2個端點的一夾角，并分別計算所述夾角所對應(yīng)的一夾角余弦值；以及依據(jù)所述夾角余弦值以產(chǎn)生所述手指區(qū)域。8.按權(quán)利要求7所述的虛擬鼠標仿真方法，其特征在于，檢測所述手指區(qū)域的所述特定事件的步驟更包括: 計算所述這些輸入影像中的每2張相鄰影像所對應(yīng)的一差值； 依據(jù)所述差值及所述手指區(qū)域以由所述這些相鄰影像中取得多個邊緣點； 判斷所述這些邊緣點的一數(shù)量是否大于一預定閥值； 若是，判斷所述手指區(qū)域處于一移動動作；以及若否，判斷所述手指區(qū)域為靜止。9.按權(quán)利要求8所述的虛擬鼠標仿真方法，其特征在于，檢測所述手指區(qū)域的所述特定事件的步驟更包...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：何承遠，蒙以亨，謝禎冏，
申請(專利權(quán))人：財團法人資訊工業(yè)策進會，
類型：發(fā)明
國別省市：