CN101770299B - 导航键功能实现系统及方法 - Google Patents

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Abstract

一种导航键功能实现系统，该系统包括获取模块，用于获取该电子装置在一定时间内连续拍摄至少两张用户的指纹图片；判断模块，用于判断上述指纹图片中是否有连续拍摄的指纹图片都存在空白区，若有，则判定用户手指于指纹识别键上作左右移动，若无，则当上述拍摄的指纹图片中不存在空白图片时，判定用户的手指于指纹识别键上作上下移动；该判断模块，还用于当拍摄的指纹图片中存在空白图片时，判断该拍摄的指纹图片中是否只有一张全指纹图像的图片，若判断的结果为是，则判定用户手指单击了所述电子装置当前显示页面上的选项，若判断的结果为否，则判定用户手指双击了该电子装置当前显示页面上的选项。本发明还提供一种导航键功能实现方法。

Description

导航键功能实现系统及方法
技术领域
本发明涉及一种导航键功能实现系统及方法。
背景技术
导航键(Joystick)是手机使用率最高的部件。各项功能的选择、确认都需要由导航键完成。但这并不是导航键使用率最高的主要原因，更为重要的是，导航键就像电脑键盘上的快捷方式，带领我们以最快捷的方式进入到手机的各个界面中。另外，玩游戏和发短信时前进、后退、上下左右、也是由导航键完成。
市场上的手机导航键发展至今，大体分四类，分别是摇杆、五向导航键、摇杆加五向导航键、转轮导航键。目前，导航键最大的不足之处在于，由于设计或材质不良，用户在使用导航键过程中，常常需要用力按压，导航键才产生反应。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提供一种导航键功能实现系统，其基于指纹识别来实现导航键的功能，克服了当前电子装置中导航键的不足之处。
鉴于以上内容，还有必要提供一种导航键功能实现方法，可以克服当前电子装置中导航键的不足之处。
一种导航键功能实现系统，应用于电子装置上，该电子装置包括一个指纹识别键和指纹识别单元，该指纹识别单元包括：获取模块，用于当用户将手指指腹于该电子装置的指纹识别键上移动时，获取该电子装置在一定时间内连续拍摄的至少两张用户的指纹图片；及判断模块，用于判断上述指纹图片中是否有连续拍摄的指纹图片都存在空白区，若判断的结果为有，则判定用户手指于指纹识别键上作左右移动，若判断的结果为无，则当上述拍摄的指纹图片中不存在空白图片时，判定用户的手指于所述指纹识别键上作上下移动；该判断模块，还用于当上述拍摄的指纹图片中存在空白图片时，判断该拍摄的指纹图片中是否只有一张全指纹图像的图片，若判断的结果为是，则判定用户手指单击了所述电子装置当前显示页面上的选项，若判断的结果为否，则判定用户手指双击了该电子装置当前显示页面上的选项。
一种导航键功能实现方法，该方法包括如下步骤：当用户将手指指腹于电子装置的指纹识别键上移动时，获取该电子装置在一定时间内连续拍摄的至少两张用户的指纹图片；当上述指纹图片中有连续拍摄的指纹图片中都存在空白区时，判定用户手指于指纹识别键上作左右移动；当上述指纹图片中没有连续拍摄的指纹图片中都存在空白区时，判断上述指纹图片中是否存在空白图片；若上述指纹图片中不存在空白图片，则判定用户手指于所述指纹识别键上作上下移动；当所述指纹图片中存在空白图片且只有一张全指纹图像的图片时，判定用户手指单击了该电子装置当前显示页面上的选项；及当所述指纹图片中存在空白图片且有至少两张全指纹图像的图片时，判定用户手指双击了该电子装置当前显示页面上的选项。
相较于现有技术，本发明提供的导航键功能实现系统及方法，可利用指纹识别技术来实现电子装置中的导航键功能。
附图说明
图1是本发明导航键功能实现系统较佳实施例的硬件架构图。
图2是图1中指纹识别单元的功能模块图。
图3是本发明导航键功能实现方法较佳实施例的作业流程图。
图4是本发明不同类型指纹图片的示意图。
图5是图1中指纹识别单元于1s内所拍摄的指纹图片的示意图。
图6是用户手指于指纹识别键上作上下移动的判断示意图。
具体实施方式
如图1所示，是本发明导航键功能实现系统较佳实施例的硬件架构图。该导航键功能实现系统主要应用于电子装置1中，该电子装置1可以为手机、便携式计算机等移动设备，其包括指纹识别键2和指纹识别单元3。其中，指纹识别单元3连接一个数据库4。该指纹识别单元3用于拍摄用户的指纹，该数据库4用于记录用户的原始指纹影像。
当用户将手指指腹于该电子装置1的指纹识别键2上移动时，指纹识别单元3在一定时间内连续拍摄用户的指纹，并根据所拍摄的指纹图片的类型及与用户原始指纹影像进行比较，从而判断用户手指于所述指纹识别键2上的移动方向。本较佳实施例中，所述一定时间内连续拍摄用户指纹是指1s内连续拍摄的该用户的指纹图片。
需要指出的是，所述指纹识别单元3在拍摄用户的指纹图片后，会将该指纹图片转换为黑白影像，并降低该黑白影像的亮度，提高指纹图片中指纹图像与该指纹图像周围空白区域的对比度。所述指纹图片可以分为几种类型：全空白的图片、含有空白区的图片及全指纹图片。全空白区的图片是指该图片中不存在指纹图像。含有空白区的图片是指图片中包括指纹图像，该指纹图像左边空白的区域为左空白区，右边空白的区域为右空白区。如图4所示，图片41为全空白图片，图片42为含有左空白区的图片，图片43为含有右空白区的图片，图片44为全指纹图片。本较佳实施例中，该指纹图片的水平长度为320个单位的像素，竖直方向的长度为240个单位的像素。
另外，在本较佳实施例中，指纹识别键2的尺寸被设计为1cm*1cm，小于用户的手指指腹大小。因此，一张指纹图片中不可能同时存在左空白区和右空白区。
如图2所示，是指纹识别单元3的功能模块图。所述模块是具有特定功能的软件程序段，该软件存储于计算机可读存储介质或其它存储设备，可被计算机或其它包含处理器的计算装置执行，从而完成实现导航键功能的系列流程。所述指纹识别单元3包括：获取模块30、判断模块32、计算模块34及控制模块36。
当用户将手指指腹于电子装置1的指纹识别键2上移动时，获取模块30用于获取电子装置1在一定时间内连续拍摄用户的指纹图片。本较佳实施例以指纹识别单元3设定电子装置1在1秒内可连续拍摄4张指纹图片为例，如图5所示，拍摄的4张指纹图片按照拍摄的时间顺序分别被定义为：图片1、图片2、图片3及图片4。
判断模块32用于根据上述连续拍摄的指纹图片的类型及数据库4中所存储的原始指纹影像，判断用户手指在指纹识别键2上的移动方向。
具体而言，判断模块32首先判断上述连续拍摄的指纹图片中是否有连续拍摄的图片都存在空白区。若判断的结果为有连续拍摄的图片都存在空白区，例如，连续拍摄的第一张图片和第二张图片都存在空白区，则判断模块32根据空白区的位置判定用户手指于指纹识别键2上具体是向左移动还是向右移动。例如，若上述图片中有两张连续拍摄的指纹图片都存在左空白区，则判断模块32判定用户的手指于指纹识别键2上向左移动，反之，若有两张连续拍摄的指纹图片都存在右空白区，则判断模块32判定该用户的手指于指纹识别键2上向右移动。
需要说明的是，当用户将手指指腹于电子装置1的指纹识别键2上移动时，电子装置1在上述一定时间内连续拍摄的指纹图片不可能全部为空白区。
如果上述拍摄的指纹图片中没有连续拍摄的指纹图片都存在空白区，例如，电子装置1所拍摄的指纹图片中有图片存在空白区，但该有空白区的图片不连续，则判断模块32判断所述连续拍摄的指纹图片中是否存在空白图片。
若该连续拍摄的指纹图片中都不存在空白图片，则判断模块32判定用户的手指于指纹识别键2上作上、下移动。随后，判断模块32将所述时间内连续拍摄的图片与数据库4中所存储的原始指纹影像进行比较，以判断用户手指在指纹识别键2上具体是向上移动还是向下移动。如图6所示，判断模块32记录图5中所述的图片1中的指纹图像在原始指纹影像中的对应位置为L1，记录最后一张图片即图片4中的指纹图像在原始指纹影像中的对应位置为L2。若L1在L2的上方，则判断模块32判定用户手指在所述指纹识别键2上作向上移动。反之，若L1在L2的下方，则判断模块32判定用户手指在所述指纹识别键2上作向下移动。
若所述连续拍摄的指纹图片中存在空白图片，则判断模块32判断该连续拍摄的指纹图片中是否只存在一张全指纹图像的图片。若判断的结果为是，则判断模块32判定用户单击了该电子装置1当前显示页面上的选项；若判断的结果为否，则判断模块32判定用户双击了该电子装置1当前显示页面上的选项。
计算模块34用于计算每张指纹图片中的指纹图像相对于前一张图片中的指纹图像的移动距离。该移动距离可通过指纹图像移动的像素点数量x来表示。计算模块34还用于根据该移动距离计算指纹图像的移动速度v。该移动速度v＝x/t，该t表示所述连续拍摄两张图片的间隔时间。例如：计算模块34计算出所述图片4中指纹图像相对于图片3的移动距离为x，图片4与图片3的拍摄间隔时间为0.25s，则图片4中指纹图像相对于图片3中指纹图像的移动速度v＝x/0.25。
计算模块34还用于根据上述计算出的移动速度得出电子装置1当前显示页面上滚动条的移动距离，该滚动条包括竖直滚动条与水平滚动条。例如，当0＜v＜1.5cm/s时，计算模块34计算出电子装置1的当前显示页面的滚动条移动了0.5cm；当1.5cm/s≤v＜4cm/s时，电子装置1的当前显示页面的滚动条移动了1cm；当4cm/s≤v＜15cm/s时，当前显示页面的滚动条的移动距离等于整个显示页面长度的一半；及当v≥15cm/s时，所述滚动条的移动距离等于整个显示页面的长度，即显示下一页面。
控制模块36用于根据计算模块34所计算出的电子装置1当前显示页面上滚动条的移动距离来控制该显示页面的滚动条移动。
如图3所示，是本发明导航键功能实现方法较佳实施例的作业流程图。
步骤S30，当用户将手指指腹于电子装置1的指纹识别键2上移动时，获取模块30获取电子装置1在一定时间内连续拍摄至少两张用户的指纹图片。本较佳实施例以指纹识别单元3在1秒内连续拍摄4张指纹图片为例，如图5所示，该4张指纹图片按照拍摄的时间顺序分别被定义为：图片1，图片2，图片3及图片4。
步骤S32，判断模块32判断上述拍摄的指纹图片中是否有连续拍摄的指纹图片都存在空白区。
若上述拍摄的指纹图片中有连续拍摄的图片中都存在空白区，步骤S34，判断模块32判定用户手指于指纹识别键2上作左、右移动，然后，判断模块32根据指纹图片中空白区的位置判定用户手指具体是向左移动还是向右移动。以两张连续拍摄的图片为例，若该两张连续拍摄的图片中都存在左空白区，则判断结果为用户手指于所述指纹识别键2上向左移动。若该两张连续拍摄的图片都存在右空白区，则判断结果为该用户的手指于所述指纹识别键2上向右移动。
步骤S36，计算模块34计算每张图片中的指纹图像相对于前一张图片中的指纹图像的移动距离。该移动距离可通过指纹图像移动的像素点数量x来表示。该计算模块34还根据该移动距离计算指纹图像的移动速度v。该移动速度v＝x/t，其中，t表示所述连续拍摄的两张指纹图片的间隔时间。
步骤S38，计算模块34根据上述计算出的移动速度得出电子装置1当前显示页面上滚动条的移动距离，该滚动条包括竖直滚动条与水平滚动条。具体而言，当0＜v＜1.5cm/s时，计算模块34计算出电子装置1当前显示页面的滚动条移动了0.5cm；当1.5cm/s≤v＜4cm/s时，电子装置1的当前显示页面的滚动条移动了1cm；当4cm/s≤v＜15cm/s时，当前显示页面的滚动条的移动距离等于整个显示页面长度的一半；及当v≥15时，当前显示页面的滚动条的移动距离等于整个显示页面长度，即显示下一页面。
步骤S40，控制模块36根据计算模块34所计算出的电子装置1当前显示页面的移动距离，控制该显示页面上的滚动条移动，并结束流程。
若步骤S32中判定没有连续拍摄的指纹图片都存在空白区，步骤S42，判断模块32该连续拍摄的指纹图片中是否存在空白图片。若该连续拍摄的指纹图片中不存在空白图片，进入步骤S44。若该连续拍摄的指纹图片中存在空白图片，进入步骤S46。
步骤S44，判断模块32判定用户手指于指纹识别键2上作上、下移动，然后，将所述连续拍摄的指纹图片与数据库4中所存储的原始指纹影像进行比较，以确定用户手指于指纹识别键2上具体是向上移动或向下移动，随后，流程转至步骤S36。如图6所示，判断模块32记录图5中所述图片1中的指纹图像在原始指纹影像中的对应位置为L1，记录最后一张图片即图片4中的指纹图像在原始指纹影像中的对应位置为L2，若L1在L2的上方，则判断模块32判定用户手指在所述指纹键2上作向上移动；反之，若L1在L2的下方，则判断模块32判定用户手指在所述指纹识别键2上作向下移动。
步骤S46，判断模块32判断所述连续拍摄的指纹图片中是否只有一张全指纹图像的图片。若判断结果为是，则进入步骤S48。若判断结果为否，则进入步骤S50。
步骤S48，判断模块32判定用户单击了电子装置1当前显示页面上的选项。
步骤S50，判断模块32判定用户双击了电子装置1当前显示页面上的选项。
最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照以上较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种导航键功能实现系统，应用于电子装置上，其特征在于，该系统包括一个指纹识别键和指纹识别单元，该指纹识别键的尺寸小于用户的手指指腹大小，所述指纹识别单元包括：
获取模块，用于当用户将手指指腹于该电子装置的指纹识别键上移动时，获取该电子装置在一定时间内连续拍摄的至少两张用户的指纹图片，所述指纹图片可以分为：全空白的图片、含有空白区的图片及全指纹图片，全空白的图片是指该图片中不存在指纹图像，含有空白区的图片是指图片中包括指纹图像，该指纹图像左边空白的区域为左空白区，右边空白的区域为右空白区；及
判断模块，用于判断上述指纹图片中是否有连续拍摄的指纹图片都存在空白区，当所述电子装置连续拍摄的指纹图片中有至少两张连续拍摄的指纹图片中都存在左空白区时，则判定用户手指于所述指纹识别键上作向左移动，当该电子装置连续拍摄的指纹图片中有至少两张连续拍摄的图片中都存在右空白区时，则判定用户手指于所述指纹识别键上作向右移动，若上述判断结果为所述指纹图片中没有都存在空白区的连续拍摄的指纹图片，则当上述拍摄的指纹图片中不存在全空白的图片时，判定用户的手指于所述指纹识别键上作上下移动，将指纹图片与用户的原始指纹影像进行比较，记录第一张指纹图片中的指纹图像在原始指纹影像中的对应位置L1，记录最后一张指纹图片中的指纹图像在原始指纹影像中的对应位置L2，若L1在L2的上方，则判定用户手指在所述指纹识别键上作向上移动，若L1在L2的下方，则判定用户手指在所述指纹识别键上作向下移动；
该判断模块，还用于当上述拍摄的指纹图片中存在全空白的图片时，判断该拍摄的指纹图片中是否只有一张全指纹图片，若判断的结果为是，则判定用户手指单击了所述电子装置当前显示页面上的选项，若判断的结果为否，则判定用户手指双击了该电子装置当前显示页面上的选项。
2.如权利要求1所述的导航键功能实现系统，其特征在于，所述指纹识别单元还连接有一个数据库，该数据库用于存储该指纹识别单元所拍摄的用户手指指腹的原始指纹影像。
3.如权利要求1所述的导航键功能实现系统，其特征在于，该系统还包括：
计算模块，用于计算每张指纹图片中的指纹图像相对于前一张图片中的指纹图像的移动速度，并根据该移动速度计算出所述电子装置当前显示页面上滚动条的移动距离；及
控制模块，用于根据计算模块计算出的电子装置当前显示页面的移动距离来控制该页面的滚动条移动。
4.一种基于权利要求1所述系统的导航键功能实现方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
当用户将手指指腹于电子装置的指纹识别键上移动时，获取该电子装置在一定时间内连续拍摄的至少两张用户的指纹图片，所述指纹图片可以分为：全空白的图片、含有空白区的图片及全指纹图片，全空白的图片是指该图片中不存在指纹图像，含有空白区的图片是指图片中包括指纹图像，该指纹图像左边空白的区域为左空白区，右边空白的区域为右空白区；
当所述电子装置连续拍摄的指纹图片中有至少两张连续拍摄的指纹图片中都存在左空白区时，则判定用户手指于所述指纹识别键上作向左移动；
当该电子装置连续拍摄的指纹图片中有至少两张连续拍摄的图片中都存在右空白区时，则判定用户手指于所述指纹识别键上作向右移动；
当上述指纹图片中没有连续拍摄的指纹图片中都存在空白区时，判断上述指纹图片中是否存在全空白的图片；
若上述指纹图片中不存在全空白的图片，则判定用户手指于所述指纹识别键上作上下移动；
当用户手指于所述指纹识别键上作上下移动时，将指纹图片与用户的原始指纹影像进行比较，记录第一张指纹图片中的指纹图像在原始指纹影像中的对应位置L1，记录最后一张指纹图片中的指纹图像在原始指纹影像中的对应位置L2；
若L1在L2的上方，则判定用户手指在所述指纹识别键上作向上移动；
若L1在L2的下方，则判定用户手指在所述指纹识别键上作向下移动；
当所述指纹图片中存在全空白的图片且只有一张全指纹图片时，判定用户手指单击了该电子装置当前显示页面上的选项；及
当所述指纹图片中存在全空白的图片且有至少两张全指纹图片时，判定用户手指双击了该电子装置当前显示页面上的选项。
5.如权利要求4所述的导航键功能实现方法，其特征在于，所述一定时间为1s。
6.如权利要求4所述的导航键功能实现方法，其特征在于，该方法还包括：
计算每张指纹图片中的指纹图像相对于前一张图片中的指纹图像的移动速度，并根据该移动速度计算出所述电子装置当前显示页面上滚动条的移动距离；及
根据该移动距离控制电子装置当前显示页面上的滚动条移动。
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