[發明專利]基于加速度傳感器和動作識別的人機交互方法及其設備

無效

• 申請號: 201310144405.8
• 申請日: 2013-04-24
• 公開（公告）號: CN103218062A
• 公開（公告）日: 2013-07-24
• 發明（設計）人: 伍斌
• 申請（專利權）人: 伍斌
• 主分類號: G06F3/0346
• 分類號: G06F3/0346;G06F3/0487
• 代理公司: 鄭州中原專利事務所有限公司 41109
• 代理人: 李想

1.一種基于加速度傳感器和動作識別的人機交互方法，其特征在于，它包括以下步驟：

（1）位于人機交互設備上的三軸加速度傳感器實時采集XYZ軸上的加速度數據，并把加速度數據傳送至人機交互設備的控制器中；

（2）控制器對加速度數據進行預處理，以去除噪聲和重力加速度的影響，從而獲得精確的XYZ軸加速度序列，并將其緩存起來；

（3）設定加速度閾值，當緩存中的XYZ軸加速度序列最大值大于該加速度閾值時，進行步驟（4），否則進行步驟（1）；

（4）用預先訓練好的分類器對獲得的XYZ軸加速度序列進行動作模式識別；

（5）每個動作模式對應一個觸發指令；控制器根據動作模式識別后的結果，執行相應的觸發指令，并給用戶相應的反饋；

（6）重復步驟（1）至（5）。

2.根據權利要求1所述的基于加速度傳感器和動作識別的人機交互方法，其特征在于：所述的動作模式包括用手指或手掌敲擊或者拍打人機交互設備的邊緣或表面。

3.根據權利要求2所述的基于加速度傳感器和動作識別的人機交互方法，其特征在于：敲擊或拍打人機交互設備的不同位置觸發不同的觸發動作；所述人機交互設備的不同位置包括：從人機交互設備左邊緣向右敲擊、或者從人機交互設備右邊緣向左敲擊、或者從人機交互設備上邊緣向下敲擊、或者從人機交互設備下邊緣向上敲擊、或者從人機交互設備背面向前敲擊、或者從人機交互設備正面向后敲擊。

4.根據權利要求2所述的基于加速度傳感器和動作識別的人機交互方法，其特征在于：當識別出具體的動作模式時，用加速度序列的絕對值的最大值表示敲擊的力度。

5.根據權利要求1所述的基于加速度傳感器和動作識別的人機交互方法，其特征在于：所述的觸發指令是指根據不同的場景發生不同的行為，包括：發生在瀏覽照片時，顯示上一張或下一張；發生在看視頻時，前進幾秒或后退幾秒；發生在游戲中觸發游戲的角色作出相應的動作；置入遙控器中調整到前/后臺或者音量增加/減少。

6.根據權利要求1所述的基于加速度傳感器和動作識別的人機交互方法，其特征在于：所述步驟(4)中，對預先采集的加速度序列進行訓練獲得分類器；所述的模式識別方法包括SVM、BOOST、HMM、DTW中的任意一種。

7.根據權利要求1所述的基于加速度傳感器和動作識別的人機交互方法，其特征在于：所述步驟(1)中，加速度傳感器輸出的XYZ軸的加速度數據是以固定頻率采集的。

8.根據權利要求1所述的基于加速度傳感器和動作識別的人機交互方法，其特征在于：所述步驟(5)中，在識別成功后，控制器在執行相應觸發指令的同時，發出相應聲音；或在屏幕的相應位置顯示相應信息反饋給用戶，從而獲得更佳的用戶體驗。

9.一種基于加速度傳感器和動作識別的人機交互設備，其特征在于，它包括：

數據采集模塊，它包括實時采集人機交互設備XYZ軸上加速度數據的三軸加速度傳感器，三軸加速度傳感器將采集的加速度數據傳送至人機交互設備的控制器中；

預處理模塊，對加速度數據進行預處理，以去除噪聲和重力加速度的影響，從而獲得精確的XYZ軸加速度序列，并將其緩存起來；

識別模塊，設定加速度閾值，當緩存中的XYZ軸加速度序列最大值大于預設的加速度閾值時，用預先訓練好的分類器對獲得的XYZ軸加速度序列進行動作模式識別；

執行模塊，根據識別的動作模式執行相應的指令。

10.根據權利要求9所述的基于加速度傳感器和動作識別的人機交互設備，其特征在于：所述的預處理模塊、識別模塊和執行模塊是CPU或GPU中的軟件代碼，或者作為FPGA或ASIC的模塊內置于人機交互設備中。