一種基于非接觸式的手勢識別的觸摸終端的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及觸摸屏終端領(lǐng)域，尤其是一種具有非接觸式的手勢識別功能的觸摸終端。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的手勢識別設(shè)備，根據(jù)觸摸方式大體上可以分為兩類，一類是接觸識別設(shè)備而實現(xiàn)的手勢識別，一類是不接觸識別設(shè)備而實現(xiàn)的手勢識別。對于不接觸識別設(shè)備而實現(xiàn)的手勢識別，因其識別是通過圖像處理技術(shù)，其需要較大計算量和較大計算時間，因此一般是具有較大體積的識別設(shè)備采用該種方式實現(xiàn)。例如一篇申請?zhí)枮?01110117195.4的發(fā)明專利，公開了一種手勢識別的方法，其具體步驟如下:A、獲取手部圖像，轉(zhuǎn)成YCrCb空間；B、根據(jù)手部圖像每個像素點Y值、Cr值和Cb值，確認膚色點；C、去除圖像噪聲，獲得手部目標區(qū)域；D、根據(jù)手部目標區(qū)域，識別手指個數(shù)，獲取手勢；步驟D進一步包括以下步驟:D1、通過手部輪廓，計算凸點和凹點，得到指尖與手指根部的像素點坐標；D2、設(shè)定指尖坐標為(xl，yl)，手指根部坐標為(x2，y2)，求得兩點距離為L，D3、獲取整個手部的高度為H，手指與手部水平方向的軸線夾角為Θ ;D4、根據(jù)指尖與手指根部兩點距離L、整個手部的高度H和夾角Θ，判斷所述輪廓是否為手指部分；步驟D4進一步包括以下步驟:D41、從手部輪廓的指尖與手指根部之間取一組坐標點；D42、判斷指尖與手指根部兩點距離L是否小于整個手部的高度H和0.33的乘積，如果是，則轉(zhuǎn)至步驟D43，如果否，則返回步驟D41 ;D43、判斷手指與手部水平方向的軸線夾角Θ是否大于30度，如果是，則確認是手指部分，如果否，則轉(zhuǎn)至步驟D41 ;D5、重復(fù)上述步驟，計算整個手部輪廓中的手指個數(shù)；E、根據(jù)手勢的變化，確認手勢信息。由上看出，其具有相當(dāng)?shù)倪\算量和復(fù)雜度，手勢識別的效率依賴于處理芯片。
[0003]而目前對于小型智能移動終端(手機、iPad等)，為保證運算速度和效率，其手勢識別功能需要機器在正常工作情況，手指接觸觸摸屏(例如電容屏)下使用。例如一篇申請?zhí)枮?01210296726.5的發(fā)明公開了一種手勢識別方法、裝置及觸摸屏終端，所述手勢識別方法包括下述步驟:根據(jù)觸摸屏上的手勢操作，采集手勢操作信號數(shù)據(jù)；通過預(yù)存的手勢識別算法分析處理所述手勢操作信號數(shù)據(jù)，獲取各觸摸點坐標數(shù)據(jù)和手勢操作數(shù)據(jù)；識別連接的操作系統(tǒng)；將所述各觸摸點坐標數(shù)據(jù)和手勢操作數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為可被操作系統(tǒng)識別的各觸摸點坐標數(shù)據(jù)和手勢操作數(shù)據(jù)。也就是說，其首先是手指接觸觸摸屏，然后觸摸終端采集接觸到觸摸屏而產(chǎn)生的手勢操作。
[0004]上述現(xiàn)有的針對小型智能終端的手勢識別，在某些特殊情況下則不能使用，例如騰不開手去觸摸屏幕或者手太濕太油而不愿意觸摸屏幕；同時現(xiàn)有的手勢識別，需要打開手勢識別界面才能開啟手勢識別功能，使用麻煩，給用戶的體驗感大大降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]因此，對于針對小型智能終端的上述問題，本發(fā)明特別提出一種基于非接觸式的手勢識別的觸摸終端，在待機狀態(tài)，且不接觸觸摸屏的情況下操作手勢，觸摸終端即可完成手勢檢測功能，改善了用戶的操作，增強了體驗感。同時，采用獨特的識別方法，減小計算量，提高運行效率。
[0006]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，一種基于非接觸式的手勢識別的觸摸終端，包括:采集手勢操作的采集單元，對采集單元采集到的手勢操作進行識別的識別單元，將識別單元識別出來的手勢操作轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)可識別的命令的轉(zhuǎn)換單元，執(zhí)行轉(zhuǎn)換單元轉(zhuǎn)換后的命令的執(zhí)行單元；其中，手勢操作是不接觸觸摸終端，而是離觸摸終端預(yù)設(shè)距離的手勢操作；所述采集單元捕捉手勢操作的手勢圖像，并對手勢圖像進行解析判斷，如果符合預(yù)設(shè)條件，則啟動識別單元進行識別。
[0007]其中，所述采集單元捕捉手勢操作的手勢圖像，并對手勢圖像進行解析判斷，具體是，采集各種手勢圖像(可以是大量的)以建立預(yù)設(shè)圖庫，采集單元實時采集離觸摸終端預(yù)設(shè)距離(例如lmm-20cm)的手勢圖像，并將該手勢圖像與預(yù)設(shè)圖庫中的圖像進行比對(同樣可以設(shè)置閾值來判斷)。
[0008]作為一種更優(yōu)選的方案，所述預(yù)設(shè)條件，可以是特定的手勢，例如五指都張開的手掌，那么，該預(yù)設(shè)圖庫中采集多幅特定手勢的圖像(各種手掌圖片，不同大小、不同手指張開程度的圖片)，并預(yù)先提取上述多幅特定手勢的圖像的輪廓數(shù)據(jù)，采集單元實時采集離觸摸終端預(yù)設(shè)距離的手勢圖像，提取手勢圖像中的輪廓數(shù)據(jù)，并將該輪廓數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)圖庫中的特定手勢的圖像的輪廓數(shù)據(jù)進行對比，根據(jù)比對結(jié)果來判斷是否啟動識別單元。
[0009]為了提高識別精度，防止誤判，作為一種更優(yōu)的方案，所述觸摸終端上還設(shè)有一感應(yīng)人體的感應(yīng)器件，例如紅外感應(yīng)模塊，所述采集單元捕捉手勢操作的手勢圖像，并對手勢圖像進行解析判斷，如果符合預(yù)設(shè)條件，則進一步檢測該感應(yīng)器件是否感應(yīng)到人體，如果同時符合預(yù)設(shè)條件且感應(yīng)到人體，則啟動識別單元進行識別。
[0010]作為一種可行的方案，所述采集單元采用觸摸終端的前置攝像頭實現(xiàn)。
[0011]作為一個可行的方案，所述識別單元對采集單元采集到的手勢操作進行識別，首先采集單元采集多張手勢圖像發(fā)送至識別單元，識別單元對該多張手勢圖像進行圖像識另IJ，來判定手勢動作，并將識別結(jié)果反饋給轉(zhuǎn)換單元。
[0012]本發(fā)明通過上述過程，能夠?qū)崿F(xiàn)在待機狀態(tài)，且不接觸電容屏的情況下操作手勢功能，滿足了特殊情況的特殊要求，很大程度方便了客戶操作，增強了用戶體驗感。同時，本發(fā)明采用圖像識別和紅外探測雙驗證，防止誤判，采用多張手勢圖像識別，其手勢檢測精度高。同時，本發(fā)明的識別方法與現(xiàn)有的大型識別設(shè)備(例如計算機)對比，采用對比輪廓數(shù)據(jù)的方法來識別，大大簡化了計算量，提高了計算效率。另外，本發(fā)明待機情況下只有采集單元一直工作，當(dāng)檢測到手勢且滿足預(yù)設(shè)條件時才啟動識別單元及后續(xù)處理單元，因此具有功耗低的優(yōu)點。
【具體實施方式】
[0013]現(xiàn)結(jié)合【具體實施方式】對本發(fā)明進一步說明。
[0014]本發(fā)明公開一種基于非接觸式的手勢識別的觸摸終端，包括:采集手勢操作的采集單元，對采集單元采集到的手勢操作進行識別的識別單元，將識別單元識別出來的手勢操作轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)可識別的命令的轉(zhuǎn)換單元，執(zhí)行轉(zhuǎn)換單元轉(zhuǎn)換后的命令的執(zhí)行單元；其中，手勢操作是不接觸觸摸終端，而是離觸摸終端預(yù)設(shè)距離的手勢操作；采集單元捕捉手勢操作的手勢圖像，并對手勢圖像進行解析判斷，如果符合預(yù)設(shè)條件，則啟動識別單元進行識別。
[0015]其中，采集單元捕捉手勢操作的手勢圖像，并對手勢圖像進行解析判斷，具體是，采集各種手勢圖像(可以是大量的)以建立預(yù)設(shè)圖庫，采集單元實時采集離觸摸終端預(yù)設(shè)距離(例如lmm-20cm)的手勢圖像，并將該手勢圖像與預(yù)設(shè)圖庫中的圖像進行比對(同樣可以設(shè)置閾值來判斷)。
[0016]其中的預(yù)設(shè)條件，可以是特定的手勢，例如五指都張開的手掌，那么，該預(yù)設(shè)圖庫中采集多幅特定手勢的圖像(各種手掌圖片，不同大小、不同手指張開程度的圖片)，采集單元實時采集離觸摸終端預(yù)設(shè)距離的手勢圖像，并將該手勢圖像與預(yù)設(shè)圖庫中的特定手勢的圖像進行對比，根據(jù)比對結(jié)果來判斷是否啟動識別單元。作為一種優(yōu)選的方案，本發(fā)明具體采用如下算法:該預(yù)設(shè)圖庫中采集多幅特定手勢的圖像，預(yù)先提取上述多幅特定手勢的圖像的輪廓數(shù)據(jù)，采集單元實時采集離觸摸終端預(yù)設(shè)距離的手勢圖像，提取手勢圖像中的輪廓數(shù)據(jù)，并將該輪廓數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)圖庫中的特定手勢的圖像的輪廓數(shù)據(jù)進行對比，根據(jù)比對結(jié)果來判斷是否啟動識別單元。
[0017]為了提高識別精度，防止誤判，觸摸終端上還設(shè)有一感應(yīng)人體的感應(yīng)器件，例如紅外感應(yīng)模塊，采集單元捕捉手勢操作的手勢圖像，并對手勢圖像進行解析判斷，如果符合預(yù)設(shè)條件，則進一步檢測該感應(yīng)器件是否感應(yīng)到人體，如果同時符合預(yù)設(shè)條件且感應(yīng)到人體，則啟動識別單元進行識別。本發(fā)明中，作為一種易于實現(xiàn)的方案，感應(yīng)器件采用紅外線感應(yīng)器件實現(xiàn)。人體有恒定的體溫(一般在3