[發(fā)明專利]手背皮膚形變還原手指運(yùn)動(dòng)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811159627.6
• 申請(qǐng)日: 2018-09-30
• 公開（公告）號(hào): CN109240508B
• 公開（公告）日: 2020-01-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王運(yùn)濤;史元春
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F3/01
• 分類號(hào): G06F3/01
• 代理公司: 37221 濟(jì)南圣達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 孟雪

本發(fā)明公開了一種手背皮膚形變還原手指運(yùn)動(dòng)方法，它屬于人機(jī)交互領(lǐng)域，其具體步驟為：(1)、在人手背上做上標(biāo)識(shí)，在手腕上帶上具有采集標(biāo)識(shí)變化的相機(jī)；(2)、在人的手指上佩戴optitrack攝像頭；(3)、通過optitrack攝像頭獲取每個(gè)手指的屈曲曲線，同時(shí)通過手腕上的相機(jī)獲取人手背上標(biāo)識(shí)的變化；(4)、將步驟(3)中獲取的屈曲曲線和標(biāo)識(shí)的變化進(jìn)行比對(duì)，獲取其之間的聯(lián)系；(5)、取下人的手指上佩戴的optitrack攝像頭，利用步驟(4)獲取的數(shù)據(jù)，直接通過人手背上的標(biāo)識(shí)獲取手指運(yùn)動(dòng)變化。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及人機(jī)交互領(lǐng)域，具體涉及一種手背皮膚形變還原手指運(yùn)動(dòng)方法。

背景技術(shù)

豐富的計(jì)算機(jī)資源和低功耗使得電子設(shè)備更加便于攜帶且無處不在。因此，人們?cè)絹碓疥P(guān)注新穎的人機(jī)交互模式，這種模式超越了傳統(tǒng)的輸入戰(zhàn)略，如鍵盤，鼠標(biāo)和觸摸屏。然而有限的相互作用空間(如小屏幕)損壞了用戶的體驗(yàn)，阻礙便攜式設(shè)備充分發(fā)揮作用。

本方案針對(duì)的是手指運(yùn)動(dòng)識(shí)別技術(shù)，目前例如采用數(shù)據(jù)手套，其近端指骨屈曲誤差在5°左右，但是數(shù)據(jù)手套的準(zhǔn)確性需要以舒適和方便作為代價(jià)，其他解決方案如使用商業(yè)深度相機(jī)，戴手腕的相機(jī)，戴頭上的相機(jī)，然而基于相機(jī)的檢測(cè)手指運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)其會(huì)面臨遮擋問題，高功耗和光線限制。為了解決這些與手指移動(dòng)直接相關(guān)的問題，研究人員對(duì)相關(guān)區(qū)域如手腕使用傳感技術(shù)和不同的信號(hào)，這些傳感技術(shù)包括電容傳感，肌電傳感(EMG)，和壓力傳感。然而，這些卻存在噪音太大，而且只能支持一小組分散的手勢(shì)。

有鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本專業(yè)技術(shù)人員輔以過強(qiáng)的專業(yè)知識(shí)，設(shè)計(jì)一種手背皮膚形變還原手指運(yùn)動(dòng)方法，來克服上述缺陷。

發(fā)明內(nèi)容

對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中所存在的問題，本發(fā)明提供的一種手背皮膚形變還原手指運(yùn)動(dòng)方法，能夠測(cè)量手背的皮膚伸展，達(dá)到檢測(cè)手指的位置和移動(dòng)的目的。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：手背皮膚形變還原手指運(yùn)動(dòng)方法，其具體步驟為：

(1)、在人手背上做上標(biāo)識(shí)，在手腕上帶上具有采集標(biāo)識(shí)變化的相機(jī)；

(2)、在人的手指上佩戴optitrack攝像頭；

(3)、通過optitrack攝像頭獲取每個(gè)手指的屈曲曲線，同時(shí)通過手腕上的相機(jī)獲取人手背上標(biāo)識(shí)的變化；

(4)、將步驟(3)中獲取的屈曲曲線和標(biāo)識(shí)的變化進(jìn)行比對(duì)，獲取其之間的聯(lián)系；

(5)、取下人的手指上佩戴的optitrack攝像頭，利用步驟(4)獲取的數(shù)據(jù)，直接通過人手背上的標(biāo)識(shí)獲取手指運(yùn)動(dòng)變化。

作為優(yōu)先的技術(shù)方案，所述標(biāo)識(shí)為若干紫外熒光油圖案，所述相機(jī)設(shè)為可佩戴在人手腕上的帶有紫外相機(jī)功能的手環(huán)。

作為優(yōu)先的技術(shù)方案，所述紫外熒光油圖案為若干紫外熒光油墨點(diǎn)，所述紫外熒光油墨點(diǎn)在每根手指對(duì)應(yīng)的手背上至少設(shè)置有兩個(gè)；

作為優(yōu)先的技術(shù)方案，所述紫外熒光油圖案為一條紫外熒光油墨線，所述紫外熒光油墨線與每根手指垂直。

作為優(yōu)先的技術(shù)方案，所述紫外熒光油圖案為若干紫外熒光油墨線，每根紫外熒光油墨線均設(shè)置在相應(yīng)手指的反方向上。

作為優(yōu)先的技術(shù)方案，步驟(3)需進(jìn)行多次數(shù)據(jù)的采集統(tǒng)計(jì)。

作為優(yōu)先的技術(shù)方案，所述標(biāo)識(shí)為紫外熒光油墨點(diǎn)時(shí)，手指的屈曲度與每根手指對(duì)應(yīng)的兩個(gè)紫外熒光油墨點(diǎn)之間距離的變化成線性關(guān)系。

作為優(yōu)先的技術(shù)方案，所述標(biāo)識(shí)為一條紫外熒光油墨線時(shí)，手指反方向與紫外熒光油墨線交叉點(diǎn)處角度的變化與手指的屈曲度成線性關(guān)系。

作為優(yōu)先的技術(shù)方案，所述標(biāo)識(shí)為若干紫外熒光油墨線時(shí)，每根紫外熒光油墨線的平均寬度與相應(yīng)手指的屈曲度成線性關(guān)系。