[發(fā)明專利]用于傳感器系統(tǒng)的自動手勢辨認

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380049477.2
• 申請日: 2013-08-15
• 公開（公告）號: CN104662491B
• 公開（公告）日: 2018-01-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 阿克塞爾·海姆;歐根·羅特;羅蘭·奧博爾
• 申請（專利權(quán)）人: 微晶片科技德國公司
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01;G06F3/0488
• 代理公司: 北京律盟知識產(chǎn)權(quán)代理有限責任公司11287
• 代理人: 沈錦華

相關(guān)申請案的交叉參考

本申請案主張2012年8月16日申請的第61/684,039號美國臨時專利申請案的優(yōu)先權(quán)，所述臨時專利申請案的全文以引用的方式如同在本文中完全陳述般并入本文中。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于傳感器系統(tǒng)的方法及系統(tǒng)，且特定來說，本發(fā)明涉及用于此類系統(tǒng)的自動手勢辨認。更特定來說，本發(fā)明涉及一種不因手勢的轉(zhuǎn)化及/或調(diào)整而變動且用于手/手指與傳感器系統(tǒng)之間的相對較大距離的手勢辨認系統(tǒng)。

背景技術(shù)

用于手勢的無觸式檢測及辨認的系統(tǒng)是已知的。此類系統(tǒng)可基于電容式(例如表面電容式、投射電容式、互電容式或自電容式)、紅外線、光學(xué)成像、擴散信號、超聲波或音波脈沖辨認傳感器技術(shù)。

可(例如)通過產(chǎn)生交變電場且測量所述電場內(nèi)的傳感器電極處所獲得的電勢差(即，電壓)而實現(xiàn)電容式傳感器系統(tǒng)。根據(jù)實施方案，可使用單一電極，或可使用發(fā)射電極及一或多個接收電極。(若干)傳感器電極處的電壓為傳感器電極與其電環(huán)境之間的電容的量度。即，所述電壓受如人的手指或手等物體(特定來說，其可在由電極布置提供的檢測空間內(nèi)執(zhí)行手勢)影響。此外，可從此電壓推斷(例如)手指的距離或所述手勢。此信息可用于人機接口。

就三維定位系統(tǒng)來說，手勢檢測的易懂且最高水平的方法是采用x/y位置估計值作為到自動手勢辨認系統(tǒng)的輸入且將z軸距離用于開始/停止準則。由于位置估計值為其中處理傳感器數(shù)據(jù)的一或多個階段的結(jié)果(校準、經(jīng)校準傳感器值與距離的非線性關(guān)系，位置為距離的三角函數(shù))且每一階段引入額外不確定性，所以使用x/y/z估計值會比使用來自較早處理階段的數(shù)據(jù)更易出錯。

發(fā)明內(nèi)容

結(jié)合以下描述及附圖考慮時將更好地了解及理解本發(fā)明的這些及其它方面。然而，應(yīng)了解：盡管以下詳細描述指示本發(fā)明的各種實施例及其許多特定細節(jié)，但其僅具說明性而非限制性。可在不背離本發(fā)明的精神的情況下在本發(fā)明的范圍內(nèi)進行許多取代、修改、添加及/或重新布置，且本發(fā)明包含所有此類取代、修改、添加及/或重新布置。

根據(jù)實施例的一種用于手勢辨認的方法包含：使用相關(guān)聯(lián)的多個檢測傳感器來檢測一或多個手勢相關(guān)信號；及使用自動辨認技術(shù)來評估從所述一或多個手勢相關(guān)信號檢測的手勢以確定所述手勢是否對應(yīng)于預(yù)定組的手勢中的一者。在一些實施例中，如果目標物體與至少一個傳感器之間的距離減小及目標物體與至少一個傳感器之間的距離增大，且預(yù)定多個信號樣本內(nèi)的短期變異數(shù)或等效量度大于閾值，那么確定所述手勢已開始。在一些實施例中，如果在給定時間處目標物體與所有傳感器之間的距離增大，及/或預(yù)定多個信號樣本內(nèi)的短期變異數(shù)或等效量度小于閾值，及/或在所述給定時間之后信號變化量小于預(yù)定多個信號樣本的預(yù)定閾值，那么確定所述手勢已停止。

在一些實施例中，每一手勢由一或多個隱藏式馬爾可夫模型(HMM)表示。在一些實施例中，評估手勢包含：評估一或多個HMM的概率量度。在一些實施例中，與HMM的觀測矩陣相關(guān)聯(lián)的特征為非量化或量化傳感器信號電平、x/y/z位置、距離、方向、方位、角度及/或這些特征相對于時間的一階、二階或二階以上導(dǎo)數(shù)，或其任何組合。在一些實施例中，所述特征為量化為兩個量化電平的傳感器信號電平的一階導(dǎo)數(shù)。

根據(jù)實施例的一種用于手勢辨認的系統(tǒng)包含：傳感器布置，其用于使用相關(guān)聯(lián)的多個檢測傳感器來檢測一或多個手勢相關(guān)信號；及模塊，其用于使用自動辨認技術(shù)來評估從所述一或多個手勢相關(guān)信號檢測的手勢以確定所述手勢是否對應(yīng)于預(yù)定組的手勢中的一者。

在一些實施例中，如果目標物體與至少一個傳感器之間的距離減小及目標物體與至少一個傳感器之間的距離增大，且預(yù)定多個信號樣本內(nèi)的短期變異數(shù)或等效量度大于閾值，那么確定手勢已開始。在一些實施例中，如果在給定時間處目標物體與所有傳感器之間的距離增大，及/或預(yù)定多個信號樣本內(nèi)的短期變異數(shù)或等效量度小于閾值，及/或在所述給定時間之后信號變化量小于預(yù)定多個信號樣本的預(yù)定閾值，那么確定手勢已停止。

根據(jù)實施例的一種計算機可讀媒體包含一或多個非暫時性機器可讀程序指令以用于：使用多個檢測傳感器來接收一或多個手勢相關(guān)信號；及使用自動辨認技術(shù)來評估從所述一或多個手勢相關(guān)信號檢測的手勢以確定所述手勢是否對應(yīng)于預(yù)定組的手勢中的一者。