一種觸摸屏終端及其手勢(shì)識(shí)別方法、系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于觸摸屏終端的人機(jī)交互領(lǐng)域，提供了一種觸摸屏終端及其手勢(shì)識(shí)別方法、系統(tǒng)。該方法及系統(tǒng)是通過觸摸屏采集手勢(shì)上的一系列特征點(diǎn)，通過對(duì)特征點(diǎn)進(jìn)行方向矢量編碼，并將編碼結(jié)果與參考模板進(jìn)行匹配，從而得到與手勢(shì)對(duì)應(yīng)的符號(hào)，可有效識(shí)別出用戶手勢(shì)滑動(dòng)觸摸屏所形成的符號(hào)。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，該識(shí)別方式實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，方便用戶操作，且無需攝像頭支持，可降低實(shí)現(xiàn)成本，且不受周圍光線或觸摸屏終端移動(dòng)狀態(tài)的影響，識(shí)別率高。
【專利說明】一種觸摸屏終端及其手勢(shì)識(shí)別方法、系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于觸摸屏終端的人機(jī)交互領(lǐng)域，尤其涉及一種觸摸屏終端及其手勢(shì)識(shí)別方法、系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在人機(jī)交互領(lǐng)域，手勢(shì)是指人類通過手指或手掌的不同姿勢(shì)的組合而形成的具有特定含義的信息的集合。在目前的觸摸屏終端中，可利用手勢(shì)進(jìn)行操作，以使得應(yīng)用程序的用戶體驗(yàn)性獲得較大提升。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，觸摸屏終端是基于光學(xué)方法提取手勢(shì)圖像，通過對(duì)采集的連續(xù)圖像進(jìn)行圖像處理，提取相關(guān)的特征數(shù)據(jù)，進(jìn)而利用特征數(shù)據(jù)識(shí)別出手勢(shì)。但這種識(shí)別方式算法復(fù)雜、需配合攝像頭使用，實(shí)現(xiàn)成本高，且當(dāng)觸摸屏終端處于光線較差的環(huán)境或處于移動(dòng)狀態(tài)中時(shí)，識(shí)別率低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的第一個(gè)技術(shù)問題在于提供一種觸摸屏終端的手勢(shì)識(shí)別方法，旨在解決現(xiàn)有的觸摸屏終端基于光學(xué)方法實(shí)現(xiàn)手勢(shì)識(shí)別，其實(shí)現(xiàn)成本高，且在光線較差的環(huán)境或移動(dòng)狀態(tài)下識(shí)別率低的問題。
[0005]本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種觸摸屏終端的手勢(shì)識(shí)別方法，所述方法包括以下步驟:
[0006]通過觸摸屏獲取手勢(shì)的坐標(biāo)點(diǎn)序列，并對(duì)坐標(biāo)點(diǎn)序列進(jìn)行濾波處理；
[0007]從濾波處理后的所述坐標(biāo)點(diǎn)序列中提取特征點(diǎn)；
[0008]對(duì)所述特征點(diǎn)進(jìn)行方向矢量編碼，得到方向矢量序列；
[0009]將所述方向矢量序列與參考模板進(jìn)行匹配，以識(shí)別出與所述手勢(shì)對(duì)應(yīng)的符號(hào)，所述參考模板表征了符號(hào)與方向矢量序列之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
[0010]本發(fā)明所要解決的第二個(gè)技術(shù)問題在于提供一種觸摸屏終端的手勢(shì)識(shí)別系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括:
[0011]預(yù)處理模塊，用于通過觸摸屏獲取手勢(shì)的坐標(biāo)點(diǎn)序列，并對(duì)所述坐標(biāo)點(diǎn)序列進(jìn)行濾波處理；
[0012]特征提取模塊，用于從所述預(yù)處理模塊濾波處理后的所述坐標(biāo)點(diǎn)序列中提取特征
占.[0013]方向矢量編碼模塊，用于對(duì)所述特征提取模塊提取出的所述特征點(diǎn)進(jìn)行方向矢量編碼，得到方向矢量序列；
[0014]匹配模塊，用于將所述方向矢量編碼模塊得到的所述方向矢量序列與參考模板進(jìn)行匹配，以識(shí)別出與手勢(shì)對(duì)應(yīng)的符號(hào)，所述參考模板表征了符號(hào)與方向矢量序列之間的對(duì)
應(yīng)關(guān)系。
[0015]本發(fā)明所要解決的第三個(gè)技術(shù)問題在于提供一種觸摸屏終端，包括觸摸屏，所述觸摸屏終端還包括觸摸屏終端的手勢(shì)識(shí)別系統(tǒng)，所述系統(tǒng)是如上所述的觸摸屏終端的手勢(shì)識(shí)別系統(tǒng)。
[0016]本發(fā)明提出的觸摸屏終端的手勢(shì)識(shí)別方法及系統(tǒng)是通過觸摸屏采集手勢(shì)上的一系列特征點(diǎn)，通過對(duì)特征點(diǎn)進(jìn)行方向矢量編碼，并將編碼結(jié)果與參考模板進(jìn)行匹配，從而得到與手勢(shì)對(duì)應(yīng)的符號(hào)，可有效識(shí)別出用戶手勢(shì)滑動(dòng)觸摸屏所形成的符號(hào)。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，該識(shí)別方式實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，方便用戶操作，且無需攝像頭支持，可降低實(shí)現(xiàn)成本，且不受周圍光線或觸摸屏終端移動(dòng)狀態(tài)的影響，識(shí)別率高。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明提供的觸摸屏終端的手勢(shì)識(shí)別方法的流程圖；
[0018]圖2是本發(fā)明的提取特征點(diǎn)的步驟的詳細(xì)流程圖；
[0019]圖3是本發(fā)明的樣本點(diǎn)的角度變化曲線示意圖；
[0020]圖4是利用本發(fā)明從圖3中提取出拐點(diǎn)的示意圖；
[0021]圖5是利用本發(fā)明從圖3中提取出特征點(diǎn)的示意圖；
[0022]圖6是本發(fā)明的對(duì)特征點(diǎn)進(jìn)行方向矢量編碼以得到方向矢量序列的步驟的詳細(xì)流程圖；
[0023]圖7是本發(fā)明的方向矢量編碼示意圖；
[0024]圖8是利用圖7對(duì)一組隨機(jī)特征點(diǎn)進(jìn)行方向矢量編碼的示意圖；
[0025]圖9是本發(fā)明的識(shí)別出與手勢(shì)對(duì)應(yīng)的符號(hào)的步驟的詳細(xì)流程圖；
[0026]圖10是本發(fā)明提供的觸摸`屏終端的手勢(shì)識(shí)別系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；
[0027]圖11是圖10中特征提取模塊的結(jié)構(gòu)圖；
[0028]圖12是圖10中方向矢量編碼模塊的結(jié)構(gòu)圖；
[0029]圖13是圖10中匹配模塊的結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0031]為了解決現(xiàn)有基于光學(xué)方法實(shí)現(xiàn)手勢(shì)識(shí)別方式存在的問題，本發(fā)明提出了一種觸摸屏終端的手勢(shì)識(shí)別方法，該方法是通過觸摸屏采集手勢(shì)上的一系列特征點(diǎn)，通過對(duì)特征點(diǎn)進(jìn)行方向矢量編碼，并將編碼結(jié)果與參考模板進(jìn)行匹配，從而得到與手勢(shì)對(duì)應(yīng)的符號(hào)。
[0032]圖1示出了本發(fā)明提供的觸摸屏終端的手勢(shì)識(shí)別方法的流程，包括:
[0033]步驟S1:通過觸摸屏獲取手勢(shì)的坐標(biāo)點(diǎn)序列，并對(duì)坐標(biāo)點(diǎn)序列進(jìn)行濾波處理。
[0034]由于觸摸屏上的手寫數(shù)據(jù)容易出現(xiàn)抖動(dòng)，因而在本發(fā)明中，在獲取到坐標(biāo)點(diǎn)序列后，需要對(duì)坐標(biāo)點(diǎn)序列進(jìn)行平滑濾波處理。優(yōu)選地，采用加權(quán)濾波算法對(duì)坐標(biāo)點(diǎn)序列進(jìn)行濾波處理。
[0035]舉例來說，假設(shè)獲取到的坐標(biāo)點(diǎn)序列為A=U1U2…Ul,其中，U1= (x1； Y1), I ^ I ^ L,U1是坐標(biāo)點(diǎn)序列中的起點(diǎn)坐標(biāo),Ul是坐標(biāo)點(diǎn)序列中的終點(diǎn)坐標(biāo),L是坐標(biāo)點(diǎn)序列中的坐標(biāo)點(diǎn)數(shù)，則采用加權(quán)濾波算法對(duì)坐標(biāo)點(diǎn)序列進(jìn)行濾波處理的過程可表示為:[0036]
【權(quán)利要求】
1.一種觸摸屏終端的手勢(shì)識(shí)別方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟: 通過觸摸屏獲取手勢(shì)的坐標(biāo)點(diǎn)序列，并對(duì)坐標(biāo)點(diǎn)序列進(jìn)行濾波處理； 從濾波處理后的所述坐標(biāo)點(diǎn)序列中提取特征點(diǎn)； 對(duì)所述特征點(diǎn)進(jìn)行方向矢量編碼，得到方向矢量序列； 將所述方向矢量序列與參考模板進(jìn)行匹配，以識(shí)別出與所述手勢(shì)對(duì)應(yīng)的符號(hào)，所述參考模板表征了符號(hào)與方向矢量序列之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
2.如權(quán)利要求1所述的觸摸屏終端的手勢(shì)識(shí)別方法，其特征在于，在所述將所述方向矢量序列與參考模板進(jìn)行匹配，以識(shí)別出與所述手勢(shì)對(duì)應(yīng)的符號(hào)的步驟之后，所述方法還包括以下步驟: 喚醒與識(shí)別出的所述符號(hào)對(duì)應(yīng)的應(yīng)用程序，或執(zhí)行與識(shí)別出的所述符號(hào)對(duì)應(yīng)的操作。
3.如權(quán)利要求1或2所述的觸摸屏終端的手勢(shì)識(shí)別方法，其特征在于，所述從濾波處理后的所述坐標(biāo)點(diǎn)序列中提取特征點(diǎn)的步驟包括以下步驟: 計(jì)算濾波處理后的所述坐標(biāo)點(diǎn)序列中、相鄰兩個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)之間的線段與水平線之間的夾角，得到角度序列； 對(duì)所述角度序列進(jìn)行低通濾波處理； 對(duì)低通濾波處理后的所述角度序列進(jìn)行差分處理，得到差分值序列； 識(shí)別所述差分值序列中、大于門限值的差分值，并根據(jù)識(shí)別結(jié)果確定所述坐標(biāo)點(diǎn)序列中的拐點(diǎn)；` 將所述坐標(biāo)點(diǎn)序列中的起點(diǎn)、終點(diǎn)、所述拐點(diǎn)及相鄰拐點(diǎn)之間的中間點(diǎn)作為特征點(diǎn)提取出。
4.如權(quán)利要求1或2所述的觸摸屏終端的手勢(shì)識(shí)別方法，其特征在于，所述對(duì)所述特征點(diǎn)進(jìn)行方向矢量編碼，得到方向矢量序列的步驟包括以下步驟: 計(jì)算相鄰特征點(diǎn)之間的橫坐標(biāo)差值和縱坐標(biāo)差值，并將所述橫坐標(biāo)差值和所述縱坐標(biāo)差值分別以方向值表不; 查找方向矢量定義表中、與每對(duì)相鄰特征點(diǎn)的所述方向值對(duì)應(yīng)的方向矢量值，各所述方向矢量值構(gòu)成方向矢量序列。
5.如權(quán)利要求1或2所述的觸摸屏終端的手勢(shì)識(shí)別方法，其特征在于，所述將所述方向矢量序列與參考模板進(jìn)行匹配，以識(shí)別出與所述手勢(shì)對(duì)應(yīng)的符號(hào)的步驟包括以下步驟: 利用動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法，計(jì)算所述方向矢量序列與參考模板中各符號(hào)的方向矢量序列之間的最大相似度； 若所述最大相似度大于門限值，則選擇所述最大相似度對(duì)應(yīng)的字符作為與所述手勢(shì)對(duì)應(yīng)的符號(hào)。
6.一種觸摸屏終端的手勢(shì)識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括: 預(yù)處理模塊，用于通過觸摸屏獲取手勢(shì)的坐標(biāo)點(diǎn)序列，并對(duì)所述坐標(biāo)點(diǎn)序列進(jìn)行濾波處理； 特征提取模塊，用于從所述預(yù)處理模塊濾波處理后的所述坐標(biāo)點(diǎn)序列中提取特征點(diǎn)； 方向矢量編碼模塊，用于對(duì)所述特征提取模塊提取出的所述特征點(diǎn)進(jìn)行方向矢量編碼，得到方向矢量序列； 匹配模塊，用于將所述方向矢量編碼模塊得到的所述方向矢量序列與參考模板進(jìn)行匹配，以識(shí)別出與手勢(shì)對(duì)應(yīng)的符號(hào)，所述參考模板表征了符號(hào)與方向矢量序列之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系O
7.如權(quán)利要求6所述的觸摸屏終端的手勢(shì)識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括: 執(zhí)行模塊，用于喚醒與所述匹配模塊識(shí)別出的所述符號(hào)對(duì)應(yīng)的應(yīng)用程序，或執(zhí)行與所述匹配模塊識(shí)別出的所述符號(hào)對(duì)應(yīng)的操作。
8.如權(quán)利要求6所述的觸摸屏終端的手勢(shì)識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于，所述特征提取模塊包括: 第一計(jì)算子模塊，用于計(jì)算所述預(yù)處理模塊濾波處理后的所述坐標(biāo)點(diǎn)序列中、相鄰兩個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)之間的線段與水平線之間的夾角，得到角度序列； 濾波子模塊，用于對(duì)所述第一計(jì)算子模塊得到的所述角度序列進(jìn)行低通濾波處理；差分子模塊，用于對(duì)所述濾波子模塊低通濾波處理后的所述角度序列進(jìn)行差分處理，得到差分值序列； 識(shí)別子模塊，用于識(shí)別所述差分子模塊得到的所述差分值序列中、大于門限值的差分值，并根據(jù)識(shí)別結(jié)果確定所述坐標(biāo)點(diǎn)序列中的拐點(diǎn)； 提取子模塊，用于將所述坐標(biāo)點(diǎn)序列中的起點(diǎn)、終點(diǎn)、所述識(shí)別子模塊確定的所述拐點(diǎn)及相鄰拐點(diǎn)之間的中間點(diǎn)作為特征點(diǎn)提取出。
9.如權(quán)利要求6所述的觸摸屏終端的手勢(shì)識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于，所述匹配模塊包括: 第三計(jì)算子模塊，用于利用動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法，計(jì)算所述方向矢量序列與所述參考模板中各符號(hào)的方向矢量序列之間的最大相似度； 選擇子模塊，用于當(dāng)所述第三計(jì)算子模塊計(jì)算出的所述最大相似度大于門限值時(shí)，選擇所述最大相似度對(duì)應(yīng)的字符作為與所述手勢(shì)對(duì)應(yīng)的符號(hào)。
10.一種觸摸屏終端，包括觸摸屏，其特征在于，所述觸摸屏終端還包括觸摸屏終端的手勢(shì)識(shí)別系統(tǒng)，所述系統(tǒng)是如權(quán)利要求6至9任一項(xiàng)所述的觸摸屏終端的手勢(shì)識(shí)別系統(tǒng)。
【文檔編號(hào)】G06F3/0488GK103677642SQ201310700794
【公開日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年12月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月19日
【發(fā)明者】周旭武 申請(qǐng)人:深圳市匯頂科技股份有限公司