CN101813972A - 指令控制系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭露一种指令控制系统，其包含一发光单元、一影像撷取单元、一储存单元以及一处理单元。处理单元耦接于影像撷取单元以及储存单元。发光单元发出光线以形成一光照区域。影像撷取单元撷取光照区域内的多个影像信息。储存单元储存该些影像信息所对应的不同指令。处理单元根据该些影像信息所对应的指令执行功能。

Description

指令控制系统及其方法

技术领域

本发明关于一种指令控制系统及其方法，尤指一种利用影像及/或语音辨识，以准确地执行输入指令的指令控制系统及其方法。

背景技术

随着信息时代的来临，电脑几乎已经成为每个家庭中的基本设备。一般而言，在操作电脑时，使用者必须使用键盘、鼠标或遥控器等接触式的周边输入装置来输入所欲执行的指令。当使用者无法操作上述的周边输入装置时，使用者便无法对电脑下达指令。

近来，影像辨识、语音辨识等技术已经渐渐成熟，许多高阶电脑也开始导入影像辨识、语音辨识等非接触式的技术，以供使用者下达指令。以影像辨识技术而言，使用者只需在摄影机前做出一些手势，即可下达不同的指令来操控电脑。以语音辨识技术而言，使用者只需在麦克风的收音范围内发出一些特定语音，即可下达不同的指令来操控电脑。

然而，影像与语音处理各有本身的限制，尤其是在辨识功能上，例如语音辨识会受限于吵杂的环境所导致的杂讯干扰，影像辨识则受限于影像分辨率、复杂的背景等，使得参考信息不足。此外，使用者在各种环境下使用电脑的机率也逐渐增加。当使用者在环境光线不足的地方利用影像辨识进行控制指令的输入时，摄影机便无法撷取够清晰的影像，而导致辨识失败或执行错误的指令。

发明内容

根据一实施例，本发明的指令控制系统包含一发光单元、一影像撷取单元、一储存单元以及一处理单元。处理单元耦接于影像撷取单元以及储存单元。发光单元发出光线以形成一光照区域。影像撷取单元撷取光照区域内的多个影像信息。储存单元储存该些影像信息所对应的不同指令。处理单元根据该些影像信息所对应的指令执行功能。

由于影像撷取单元是在发光单元所形成的光照区域内撷取影像信息，在亮度信息充足的情况下，处理单元即可准确地辨识撷取的影像信息，进而执行对应的指令。

此外，本发明的指令控制系统还包括一语音撷取单元。语音撷取单元耦接于处理单元，以撷取多个语音信号。储存单元储存该些语音信号所对应的不同指令。处理单元根据该些语音信号所对应的指令执行功能。

换言之，只有在使用者所发出的语音信号及对应的影像信息都辨识无误的情况下，对应的指令才会被执行。藉此，可进一步确保指令不会因为外在因素的干扰而误作动。

根据另一实施例，本发明的指令控制方法包含下列步骤：发出光线，以形成一光照区域；撷取光照区域内的多个影像信息；以及根据该些影像信息所对应的指令执行功能。

此外，本发明的指令控制方法还包括下列步骤：撷取多个语音信号；以及根据该些语音信号所对应的指令执行功能。

关于本发明的优点与精神可以藉由以下的发明详述及所附图式得到进一步的了解。

附图说明

图1为根据本发明一实施例的指令控制系统的示意图。

图2为图1中的电子装置的功能方块图。

图3为图2中的对照表的示意图。

图4为根据本发明一实施例的指令控制方法的流程图。

图5为根据本发明另一实施例的指令控制系统的示意图。

图6为图5中的电子装置的功能方块图。

图7为图6中的对照表的示意图。

图8为根据本发明另一实施例的指令控制方法的流程图。

图9为根据本发明另一实施例的指令控制系统的示意图。

图10为根据本发明另一实施例的指令控制系统的示意图。

具体实施方式

请参阅图1以及图2，图1为根据本发明一实施例的指令控制系统1的示意图，图2为图1中的电子装置10的功能方块图。如图1以及图2所示，指令控制系统1包含一电子装置10以及一发光单元100，且电子装置10包含一输出单元102、一影像撷取单元104、一储存单元106以及一处理单元108。处理单元108分别耦接于输出单元102、影像撷取单元104以及储存单元106。

发光单元100可为发光二极管或其它可发出光线的光源。输出单元102可为显示器或扬声器，视输出信号为影像信号或声音信号而定，不以图1中所示的显示器为限。储存单元106可为硬盘或其它储存媒体。处理单元108可为中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)或其它具有运算功能的处理器。影像撷取单元104可为电荷耦合元件摄影机(Charge-coupled Device camera，CCD camera)、互补金氧半导体摄影机(ComplementaryMetal-Oxide-Semiconductor camera，CMOS camera)或其它主动像素感应器。需说明的是，虽然图1中所示的影像撷取单元104内建于电子装置10上，然而，于另一实施例中，影像撷取单元104亦可利用有线或无线的方式而外接于电子装置10，视实际应用而定。

图1中所示的电子装置10是以笔记本电脑为例，但不以此为限。换言之，电子装置10也可以是其它具有指令执行、控制功能的装置，如桌上型电脑、具有数据处理功能的电视等。一般而言，电子装置10中除了上述元件外，通常还设有运作时必要的软硬件元件，如基本输入输出系统(Basic Input/OutputSystem，BIOS)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、只读存储器(Read Only Memory，ROM)、主板(main board，MB)、电源供应器(power supply)、背光模块、操作系统(operation system，OS)等，视实际应用而定。上述元件的功能、结构为已知技艺的人可轻易达成并加以运用，在此不再详加赘述。

如图2所示，储存单元106用以储存一对照表1060。请参阅图3，图3为图2中的对照表1060的示意图。如图3所示，对照表1060记录多个影像信息以及对应此多个影像信息的指令。影像信息可为包含特定手势、姿势、动作等的影像。需说明的是，使用者可根据个人的使用习惯，自行设定对应某一个特定影像信息的指令，不以图3所示的图例为限。此外，影像信息不以静态影像为限，亦即影像信息亦可为动态影像。举例而言，本发明亦可允许使用者设定“手指或手掌从右向左摆动”的影像信息对应“下一页”的指令。藉此，不同的使用者皆可根据个人的使用习惯自行设计个人化的对照表1060，操作上将更为方便。

如图1所示，发光单元100发出光线以形成一光照区域1000。于实际应用中，发光单元100可将光线投射在墙壁、屏幕或其它投射面上。此时，如果电子装置10中的指令控制功能已被开启，使用者A即可在光照区域1000的范围内比出一个或多个手势，如拇指向上或向下，以作为控制指令的影像信息。接着，影像撷取单元104会撷取在光照区域1000内关于上述使用者A所比出的手势的影像信息，并将撷取的影像信息传送至处理单元108。需说明的是，如果使用者A所比出的手势为静态手势，则影像撷取单元104传送至处理单元108的影像信息即为对应的静态影像。反之，如果使用者A所比出的手势为动态手势，则影像撷取单元104传送至处理单元108的影像信息即为一组连续的影像所组成的动态影像。

之后，处理单元108会根据从影像撷取单元104传送过来的影像信息来辨识使用者A所比出的手势。需说明的是，本发明可在储存单元106中预先储存与影像辨识技术相关的应用软件。换言之，处理单元108可利用储存在储存单元106中的应用软件来进行影像辨识。由于影像辨识技术为已知技艺的人可轻易达成并加以运用，在此不再详加赘述。

在辨识出使用者A所比出的手势后，处理单元108即会根据对照表1060找出对应此影像信息的指令，并且控制输出单元102执行此指令。举例而言，如果使用者所比出的手势为“拇指向上”，则对应此影像信息的指令即为“上一页”，如图3所示。此外，使用者亦可设定一个特定的影像信息来开启或关闭本发明的指令控制功能。例如，使用者可设定“手掌打开”的影像信息来开启本发明的指令控制功能，并且设定“握拳”的影像信息来关闭本发明的指令控制功能。

由于本发明先利用发光单元100发出光线，以形成光照区域1000，且让使用者A在光照区域1000的范围内比出对应控制指令的手势，因此，影像撷取单元104所撷取的影像的亮度信息将会非常充足，使得处理单元108可准确地从撷取的影像信息辨识出使用者A所比出的手势，进而执行对应指令。换言之，即使使用者A在光线不足的地方使用本发明的指令控制系统1，亦可藉由发光单元100形成的光照区域1000来增加影像撷取单元104所撷取的影像信息的清晰度，进而提高影像辨识的成功率。

请参阅图4，图4为根据本发明一实施例的指令控制方法的流程图。请一并参阅图1至图3，配合上述的指令控制系统1，本发明的指令控制方法包含下列步骤：

步骤S102：发出光线，以形成光照区域1000；

步骤S104：撷取光照区域1000内的多个影像信息；以及

步骤S106：根据撷取的影像信息所对应的指令执行功能。

需说明的是，示于图4中的控制逻辑可于电脑中执行，如笔记本电脑、桌上型电脑、具有数据处理功能的电视等。当然，控制逻辑中的各个部分或功能皆可透过软件、硬件或软硬件的组合来实现。此外，示于图4中的控制逻辑可以储存于电脑可读取储存媒体中的数据而具体化，其中电脑可读取储存媒体可为软盘(floppy disk)、硬盘(hard disk)、光盘(optical disk)或其它磁性、光学或其组合装置。电脑可读取储存媒体所储存的代表指令的数据可被电脑执行以产生控制命令，进而允许使用者利用手势来控制指令的执行。

请参阅图5至图7，图5为根据本发明另一实施例的指令控制系统3的示意图，图6为图5中的电子装置30的功能方块图，图7为图6中的对照表3060的示意图。指令控制系统3与上述的指令控制系统1的主要不同之处在于指令控制系统3的电子装置30另包含一语音撷取单元300，且储存单元306中所储存的对照表3060如图7所示。需说明的是，图5与图6中的发光单元100、输出单元102、影像撷取单元104以及处理单元108皆与图1与图2中相同编号的元件具有相同功能，在此不再赘述。

如图6所示，语音撷取单元300耦接于处理单元108。语音撷取单元300可为麦克风或其它可用来撷取语音信号的电子装置。需说明的是，虽然图6中所示的语音撷取单元300内建于电子装置30上，然而，于另一实施例中，语音撷取单元300亦可利用有线或无线的方式而外接于电子装置30，视实际应用而定。

如图7所示，对照表3060记录多个影像信息、多个语音信号以及对应此多个影像信息与语音信号的指令。需说明的是，使用者可根据个人的使用习惯，自行设定对应某一个特定影像信息与某一个特定语音信号的指令，不以图7所示的图例为限。此外，影像信息不以静态影像为限，亦即影像信息亦可为动态影像。再者，语音信号可包括一单字或一词句。藉此，不同的使用者皆可根据个人的使用习惯自行设计个人化的对照表3060，操作上将更为方便。需说明的是，一个语音信号可以同时对应多个不同的影像信息，以控制多个不同的指令，如图7所示。同样地，一个影像信息也可以同时对应多个不同的语音信号，以控制多个不同的指令。

如图5所示，如果电子装置30中的指令控制功能已被开启，使用者A即可在光照区域1000的范围内比出一个手势，如拇指向上，并且发出对应的语音信号，如换页，以作为控制指令的影像信息和语音信号。接着，影像撷取单元104会撷取在光照区域1000内关于上述使用者A所比出的手势的影像信息，并将撷取的影像信息传送至处理单元108。同时，语音撷取单元300撷取使用者A所发出的语音信号，并将撷取的语音信号传送至处理单元108。

之后，处理单元108会根据从影像撷取单元104传送过来的影像信息来辨识使用者A所比出的手势，并且根据语音撷取单元300传送过来的语音信号来辨识使用者A所发出的语音信号。需说明的是，本发明可在储存单元306中预先储存与影像辨识技术以及语音辨识技术相关的应用软件。换言之，处理单元108可利用储存在储存单元306中的应用软件来进行影像辨识以及语音辨识。由于影像辨识技术以及语音辨识技术为已知技艺的人可轻易达成并加以运用，在此不再详加赘述。

在辨识出使用者A所比出的手势以及所发出的语音信号后，处理单元108即会根据对照表3060找出对应此影像信息与此语音信号的指令，并且控制输出单元102执行此指令。举例而言，如果使用者所比出的手势为“拇指向上”且其所发出的语音信号为“换页”，则对应此影像信息与此语音信号的指令即为“上一页”，如图7所示。此外，使用者亦可设定一个特定的影像信息加上特定的语音信号来开启或关闭本发明的指令控制功能。例如，使用者可设定“手掌打开”的影像信息，加上“开启”的语音信号来开启本发明的指令控制功能，并且设定“握拳”的影像信息，加上“关闭”的语音信号来关闭本发明的指令控制功能。

因此，只有在使用者所发出的语音信号及对应的影像信息都辨识无误的情况下，对应的指令才会被执行。藉此，可进一步确保指令不会因为外在因素的干扰而误作动。

此外，使用者亦可设定一启动影像来对应启动语音撷取单元300的指令。只有在此启动影像出现后，语音撷取单元300才会被启动。换言之，在此启动影像出现前，语音撷取单元300处于关闭的状态，无法撷取使用者所发出的语音信号。

请参阅图8，图8为根据本发明另一实施例的指令控制方法的流程图。请一并参阅图5至图7，配合上述的指令控制系统3，本发明的指令控制方法包含下列步骤：

步骤S302：发出光线，以形成光照区域1000；

步骤S304：撷取光照区域1000内的多个影像信息；

步骤S306：撷取多个语音信号；以及

步骤S308：根据撷取的影像信息与语音信号所对应的指令执行功能。

需说明的是，示于图8中的控制逻辑与上述图4中的控制逻辑类似，皆可透过软件、硬件或软硬件的组合来实现。

请参阅图9，图9为根据本发明另一实施例的指令控制系统5的示意图。指令控制系统5与上述的指令控制系统1的主要不同之处在于指令控制系统5的发光单元500内建在电子装置50上。图9中的指令控制系统5的作用原理与图1中的指令控制系统1大致相同，在此不再赘述。

请参阅图10，图10为根据本发明另一实施例的指令控制系统7的示意图。于实际应用中，本发明的指令控制系统7可用于简报会议。指令控制系统7与上述的指令控制系统1的主要不同之处在于指令控制系统7利用投影机70的投影光线取代图1中的发光单元100作为光源。

如图10所示，投影机70将投影画面700投影在屏幕72上。屏幕72亦可以墙壁或任一投影平面替换。投影机70与电子装置10电性连接，使得投影机70的投影画面700可与电子装置10的输出单元102所显示的画面同步。于此实施中，投影画面700即为图1中的光照区域1000。当使用者A欲利用影像信息输入控制指令时，其仅需在投影画面700的光线范围内比出手势或做出特定动作，影像撷取单元104即可撷取到具有充足的亮度信息的影像，以作为后续影像辨识之用。藉此，使用者A即可在简报会议的过程中，轻易地利用影像信息的变化来输入控制指令。图10中的指令控制系统7的作用原理与图1中的指令控制系统1大致相同，在此不再赘述。

此外，亦可利用图5中的电子装置30来进行上述的简报会议。换言之，在简报会议的过程中，为了防止使用者A不小心在投影画面700中所比出的手势而产生误作动，可再加入如上所述的语音辨识技术，使得只有在使用者A所发出的语音信号及对应的影像信息都辨识无误的情况下，对应的指令才会被执行。

相较于先前技术，由于本发明先利用发光单元发出光线，以形成光照区域，且让使用者在光照区域的范围内比出对应控制指令的手势，因此，影像撷取单元所撷取的影像的亮度信息将会非常充足，使得处理单元可准确地从撷取的影像信息辨识出使用者所比出的手势，进而执行对应指令。此外，本发明可进一步将特定的指令同时对应至影像信息与语音信号，只有在使用者所发出的语音信号及对应的影像信息都辨识无误的情况下，对应的指令才会被执行。藉此，可进一步确保指令不会因为外在因素的干扰而误作动。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求书所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (14)

1.一种指令控制系统，其特征是，包含：

发光单元，发出光线以形成光照区域；

影像撷取单元，撷取上述光照区域内的多个影像信息；

储存单元，储存上述这些影像信息所对应的不同指令；以及

处理单元，耦接于上述储存单元与上述影像撷取单元，根据上述这些影像信息所对应的指令执行功能。

2.根据权利要求1所述的指令控制系统，其特征是，还包括语音撷取单元，耦接于上述处理单元，以撷取多个语音信号。

3.根据权利要求2所述的指令控制系统，其特征是，其中上述储存单元储存上述这些语音信号所对应的不同指令。

4.根据权利要求3所述的指令控制系统，其特征是，其中上述处理单元根据上述这些语音信号所对应的指令执行功能。

5.根据权利要求2所述的指令控制系统，其特征是，其中上述这些影像信息包括启动影像。

6.根据权利要求5所述的指令控制系统，其特征是，其中上述启动影像出现后，上述语音撷取单元启动。

7.根据权利要求2所述的指令控制系统，其特征是，其中上述语音撷取单元为麦克风。

8.根据权利要求2所述的指令控制系统，其特征是，其中上述这些语音信号包括单字或词句。

9.根据权利要求1所述的指令控制系统，其特征是，其中上述这些影像信息包括静态影像或动态影像。

10.一种指令控制方法，其特征是，包含下列步骤：

发出光线，以形成光照区域；

撷取上述光照区域内的多个影像信息；以及

根据上述这些影像信息所对应的指令执行功能。

11.根据权利要求10所述的指令控制方法，其特征是，还包括下列步骤：

撷取多个语音信号；以及

根据上述这些语音信号所对应的指令执行功能。

12.根据权利要求11所述的指令控制方法，其特征是，其中上述这些语音信号包括单字或词句。

13.根据权利要求10所述的指令控制方法，其特征是，还包括下列步骤：

上述这些影像信息中的启动影像出现后，启动语音撷取单元。

14.根据权利要求10所述的指令控制方法，其特征是，其中上述这些影像信息包括静态影像或动态影像。

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