[發(fā)明專利]基于物理模型的手勢識別

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110302383.4
• 申請日: 2011-10-08
• 公開（公告）號: CN102446025B
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 克里斯托弗·J·烏爾里奇;羅伯特·拉克魯瓦
• 申請（專利權(quán)）人: 意美森公司
• 主分類號: G06F3/041
• 分類號: G06F3/041;G06F3/0488
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進委員會專利商標(biāo)事務(wù)所11038
• 代理人: 袁玥

技術(shù)領(lǐng)域

一個實施例一般地是針對移動設(shè)備，尤其是用于移動設(shè)備的手勢識別(gesture recognition)。

背景技術(shù)

用于計算機系統(tǒng)和其他設(shè)備的手勢(gesture)識別，通常涉及經(jīng)由數(shù)學(xué)算法來翻譯人類手勢。手勢(gesture)可以源于任何身體動作或狀態(tài)，但是通常源于面部或手部。已經(jīng)探討了很多使用照相機和計算機視覺算法來翻譯符號語言。然而，姿勢、步態(tài)和人類行為的辨別和識別還是手勢識別技術(shù)的主題。

一種類型的手勢識別依賴于保持或另外操縱控制器或手持/移動設(shè)備的用戶。這些控制器充當(dāng)身體的延伸，使得做出手勢時，一些它們的動作可以被軟件方便地捕捉。鼠標(biāo)手勢就是一個這種示例，其中鼠標(biāo)的動作與人手所畫的符號相關(guān)。另一個示例是來自Nintendo集團的可以學(xué)習(xí)加速度隨時間的變化以呈現(xiàn)手勢的Wii遙控。為了識別手勢這些方法通常都進行加速計數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析或信號處理。然而，一個缺點是統(tǒng)計分析典型地針對單一類型的動作，諸如當(dāng)使用控制器與視頻高爾夫游戲交互時揮動高爾夫球桿時的動作。

發(fā)明內(nèi)容

一個實施例是用于在移動設(shè)備上識別手勢的手勢識別系統(tǒng)。系統(tǒng)接收傳感器數(shù)據(jù)以響應(yīng)移動設(shè)備上感應(yīng)到的手勢。傳感器數(shù)據(jù)包括力(force)或沖量(impulse)。力或沖量被施加到仿真物理對象，然后觀察仿真物理對象的狀態(tài)。基于至少觀察到的仿真物理對象的狀態(tài)，輸入被提供給應(yīng)用。

附圖說明

圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的移動設(shè)備的立體圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的手勢識別系統(tǒng)的框圖；

圖3是本發(fā)明一個實施例中仿真的示例物體的框圖；

圖4根據(jù)一個實施例示出了球的仿真動作；

圖5是根據(jù)一個實施例經(jīng)由例如手部動作/手勢在空間中運動的移動設(shè)備的立體圖；

圖6是根據(jù)一個實施例為了識別手勢觀察仿真物理對象的有限狀態(tài)機或“觀察者”的框圖；

圖7根據(jù)一個實施例示出了包括兩個門限值的容器中的仿真對象；

圖8是當(dāng)與應(yīng)用共同識別手勢時根據(jù)一個實施例的手勢識別模塊的功能的流程圖。

具體實施方式

為了增加功能并提供到應(yīng)用的用戶界面，一個實施例是加入手勢識別的移動設(shè)備。該設(shè)備包括仿真物理系統(tǒng)(physical system)和具有由物理系統(tǒng)的觀察所驅(qū)動的狀態(tài)遷移的狀態(tài)機。每個狀態(tài)可對應(yīng)于識別的手勢，以及基于識別的手勢可生成觸覺效果(haptic effect)。

圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的移動設(shè)備50的立體圖。如所示，移動設(shè)備50是移動電話。然而，其他實施例中的設(shè)備50可以是包括便攜數(shù)字助理(“PDA”)、便攜媒體播放器、便攜游戲設(shè)備等的任何類型的手持設(shè)備。設(shè)備50包括允許用戶與設(shè)備50上運行的軟件應(yīng)用進行接口(interface)的用戶界面(“UI”)60。設(shè)備50進一步包括下面進一步詳細公開的手勢識別系統(tǒng)(未示出)，該系統(tǒng)允許用戶使用手部55以諸如通過操縱設(shè)備50的有意義的方式與設(shè)備50和UI 60交互。

圖2是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的手勢識別系統(tǒng)10的框圖。系統(tǒng)10是圖1的移動設(shè)備50的一部分，并且其提供手勢識別功能。雖然作為單一系統(tǒng)來示出，但是系統(tǒng)10的功能可以作為分布式系統(tǒng)來實現(xiàn)。系統(tǒng)10包括總線12或其他用于溝通信息的通信機制，和耦合到總線12用于處理信息的處理器22。處理器22可能是任何類型的通用或?qū)Ｓ锰幚砥鳌Ｏ到y(tǒng)10進一步包括用于存儲將由處理器22所運行的信息和指令的存儲器14。存儲器14可以由隨機訪問存儲器(“RAM”)、只讀存儲器(“ROM”)、諸如磁或光盤的靜態(tài)存儲器或任何其他類型的計算機可讀介質(zhì)的任何組合組成。

計算機可讀介質(zhì)可能是處理器22可訪問的任何可用介質(zhì)，包括易失性和不易失性介質(zhì)、可擦除和不可擦除介質(zhì)以及通信介質(zhì)。通信介質(zhì)可包括諸如載波或其他傳輸機制的調(diào)制數(shù)據(jù)信號中的計算機可讀指令、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、程序模塊或其他數(shù)據(jù)，以及包括任何信息發(fā)送介質(zhì)。

在一個實施例中，存儲器14存儲當(dāng)被處理器22運行時提供功能的軟件模塊。模塊包括在一個實施例中提供用于系統(tǒng)10的操作系統(tǒng)功能和設(shè)備50的其他功能的操作系統(tǒng)15。模塊進一步包括如下面更詳細公開的識別用戶手勢的手勢識別模塊16。系統(tǒng)10將典型地包括一個或更多附加應(yīng)用模塊18以包括附加功能，諸如生成觸覺效果的應(yīng)用和與模塊16交互的應(yīng)用，使得識別的手勢可以用作那些應(yīng)用的輸入。