CN103034440A - 一种识别手势指令的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种识别手势指令的方法及装置，用于简化识别手势指令的复杂度。所述方法包括：获得用户的手势指令；标记用户的手势指令经过的区域，并获得经过的区域对应的区域标记；其中，允许手势指令存在的范围包括多个矩形或立方体区域；将获得的区域标记与预设的手势规则进行匹配；将最匹配的手势规则对应的手势指令确定为用户输入的手势指令。本发明还公开了用于实现所述方法的装置。
Description
技术领域
本发明涉及计算机技术领域，尤其涉及一种识别手势指令的方法及装置。
背景技术
随着移动智能终端的发展，特别是随着触摸屏的发展，越来越多移动智能终端的操作习惯摒弃了传统的按键式操作，改为基于触摸屏的操作的模式。也在这样的基础上，基于触摸屏的手势操作使用也越来越多。诸如：滑动解锁、手势操作等等成为智能机的标配。
目前的手势操作大多是基于移动轨迹来进行识别和判断，即记录用户在触摸屏滑过的每个点的坐标，并形成移动轨迹。并需要对移动轨迹进行曲线的分析和识别。如3D(三维)的体感游戏机，是通过获取手势在三维空间的曲线来进行触发相应的操作。目前业界比较常用的滑动解锁，也是通过识别手势在触屏上具体的曲线来触发相应的操作。
目前的曲线获取方案是基于几何轨迹算法，其需要消耗大量的运算资源和存储资源，无法适应普通智能机的运算处理能力。
发明内容
本发明实施例提供一种识别手势指令的方法及装置，用于简化识别手势指令的复杂度。
一种识别手势指令的方法，包括以下步骤：获得用户的手势指令；标记用户的手势指令经过的区域，并获得经过的区域对应的区域标记；将获得的区域标记与预设的手势规则进行匹配；将最匹配的手势规则对应的手势指令确定为用户输入的手势指令。本实施例中不需要对手势指令的轨迹进行几何形状分析，而是将用户的手势指令经过的区域进行标记，将该标记与预设的手势规则进行匹配，从而确定用户的手势指令。降低了识别手势指令的复杂度，也减少了系统负荷，提高识别效率。
优选的，预先划分允许手势指令存在的范围为多个矩形或立方体区域。本实施例提供二维和三维的区域，适用于平面和空间的手势指令输入和识别。
优选的，标记用户的手势指令经过的区域，并获得经过的区域对应的区域标记的步骤包括：用1和0分别标记用户的手势指令经过的区域和未经过的区域，将每个区域的标记顺序组合，构成经过的区域对应的区域标记。本实施例中用1和0来标记区域，并进行匹配，与计算机的二进制计算相符，既能实现区域的标记，又可进一步提高匹配速度。
优选的，用1和0分别标记用户的手势指令经过的区域和未经过的区域，将每个区域的标记顺序组合，构成经过的区域对应的区域标记的步骤包括：依据用户的手势指令经过的区域中在直角坐标系各方向上的最大和最小坐标，确定包含用户的手势指令的子范围；用1和0分别标记子范围中手势指令经过的区域和未经过的区域，将每个区域的标记顺序组合，构成经过的区域对应的区域标记。本实施例中通过确定子范围来缩小匹配的范围，即实现了归一化处理，进一步提高了匹配和识别效率。
优选的，预设的手势规则包括标准手势所经过的区域在直角坐标系各方向上的规律信息；将获得的区域标记与预设的手势规则进行匹配的步骤包括：确定获得的区域标记与预设的手势规则的匹配程度。该方案主要适用于没有特定位置要求的手势指令。
优选的，预设的手势规则包括标准手势所经过的区域的区域标记；将获得的区域标记与预设的手势规则进行匹配的步骤包括：确定获得的区域标记与预设的手势规则的距离，其中该距离表示匹配程度。该方案主要适用于有特定位置要求的手势指令。
优选的，获得用户的手势指令的步骤包括：获得用户通过触摸屏输入的手势指令；或者，获得用户在空间中通过移动设备输入的手势指令。本实施例适用于在触摸屏中输入的二维手势指令，也适用于在空间中通过重力感应输入的三维手势指令。
一种识别手势指令的装置，包括：
触发模块，用于获得用户的手势指令；
标记模块，用于标记用户的手势指令经过的区域，并获得经过的区域对应的区域标记；
匹配模块，用于将获得的区域标记与预设的手势规则进行匹配；将最匹配的手势规则对应的手势指令确定为用户输入的手势指令。
优选的，所述装置还包括：划分模块，用于划分允许手势指令存在的范围为多个矩形或立方体区域；
优选的，标记模块用1和0分别标记用户的手势指令经过的区域和未经过的区域，将每个区域的标记顺序组合，构成经过的区域对应的区域标记。
优选的，标记模块依据用户的手势指令经过的区域中在直角坐标系各方向上的最大和最小坐标，确定包含用户的手势指令的子范围；用1和0分别标记子范围中手势指令经过的区域和未经过的区域，将每个区域的标记顺序组合，构成经过的区域对应的区域标记。
优选的，预设的手势规则包括标准手势所经过的区域在直角坐标系各方向上的规律信息；
匹配模块确定获得的区域标记与预设的手势规则的匹配程度。
优选的，预设的手势规则包括标准手势所经过的区域的区域标记；
匹配模块确定获得的区域标记与预设的手势规则的距离，其中该距离表示匹配程度。
优选的，触发模块获得用户通过触摸屏输入的手势指令；或者，获得用户在空间中通过移动设备输入的手势指令。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明实施例中识别手势指令的主要方法流程图；
图2为本发明实施例中二维区域的示意图；
图3为本发明实施例中识别通过触摸屏输入的手势指令的方法流程图；
图4为本发明实施例中识别通过空间移动输入的手势指令的方法流程图；
图5为本发明实施例中装置的结构图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
本实施例中不需要对手势指令的轨迹进行几何形状分析，而是将用户的手势指令经过的区域进行标记，将该标记与预设的手势规则进行匹配，从而确定用户的手势指令。降低了识别手势指令的复杂度，也减少了系统负荷，提高识别效率。
参见图1，本实施例中识别手势指令的主要方法流程如下：
步骤101：获得手势指令。
步骤102：标记手势指令经过的区域，并获得经过的区域对应的区域标记。其中，预先划分允许手势指令存在的范围为多个矩形或立方体区域。
步骤103：将获得的区域标记与预设的手势规则进行匹配。
步骤104：将最匹配的手势规则对应的手势指令确定为用户输入的手势指令。
在步骤101中，有多种实现方式，如获得用户通过触摸屏输入的手势指令，该方式适用于在触摸屏中输入的二维手势指令。或者，如获得用户在空间中通过移动设备输入的手势指令，该方式适用于在空间中通过重力感应输入的三维手势指令。
在步骤102中，较佳的，用1和0分别标记用户的手势指令经过的区域和未经过的区域，将每个区域的标记顺序组合，构成经过的区域对应的区域标记。例如，触摸屏被划分为3×3的9个区域，参见图2所示。用户在触摸屏上输入“0”，本实施例中用1表示经过的区域，用0标记未经过的区域。则，该手势指令经过区域为0，1，2，3，5，6，7，8；得到的字符串为“111101111”。其中，手势指令“0”仅未经过区域4，则区域4对应的标记为0，其它区域对应的标记均为1。
如果是通过重力感应用户输入的手势指令，则在三维空间中也可以划分区域，每个区域为立方体。同样可用1和0标记输入的手势指令经过的区域，按照预设的顺序将区域标记组合，得到字符串。
由于用户很少在整个触摸屏或空间范围内输入手势指令，通常手势指令只出现在触摸屏或空间中的一小部分。则为了减少区域标记构成的字符串中0的数量，提高后续的匹配和识别效率和精度，可进行归一化处理。即，依据用户的手势指令经过的区域中在直角坐标系各方向上的最大和最小坐标，确定包含用户的手势指令的子范围。然后，用1和0分别标记子范围中手势指令经过的区域和未经过的区域，将每个区域的标记顺序组合，构成经过的区域对应的区域标记。例如，子范围可表示为R(x1，y1，x2，y2)，以二维直角坐标系举例，较佳的，为了简化复杂度，该子范围为正方形。以图2为例，(x1，y1)为区域0左上角的点的坐标，(x2，y2)为区域8右下角的点的坐标。
在步骤103中，预设的手势规则可以有多种，例如，预设的手势规则包括标准手势所经过的区域在直角坐标系各方向上的规律信息。或者，预设的手势规则包括标准手势所经过的区域的区域标记。
当预设的手势规则包括标准手势所经过的区域在直角坐标系各方向上的规律信息时，确定获得的区域标记与预设的手势规则的匹配程度。例如，预设的手势规则为：向左横向滑动3个区域的手势指令表示向后翻页；向左横向滑动6个区域的手势指令表示调高亮度一个级别。以8×8的范围为例，用户输入的手势指令经过的区域对应的区域标记字符串为“00000000，00111100，00000000，00000000，00000000，00000000，00000000，00000000”，还需要记录输入的手势指令的方向。通过对字符串和输入方向的分析，得出用户在第二行向左横向滑动4个区域，与翻页的手势指令的匹配程度最高。同样的，用户在第三行向左横向滑动4个区域，也表示翻页。所以此类手势规则包括规律信息。
当预设的手势规则包括标准手势所经过的区域的区域标记时，确定获得的区域标记与预设的手势规则的距离，其中该距离表示匹配程度。例如，标准手势包括“n”和“1”。“n”字，经过的区域为0，1，2，3，5，6，8，对应的区域标记的字符串为A＝“111101101”。“1”字，经过的区域为1，4，7，对应的区域标记的字符串为B＝“0100100100”。当前用户输入的手势指令为一个类似“二”的输入，经过区域1，2，6，7，8，对应的区域标记的字符串为X＝“011000111”。输入的手势指令的区域标记与预设的手势规则的距离为不同点的个数。则A与X的距离为dist(A，X)＝1+0+0+1+0+1+0+0+0＝3，B与X的距离为dist(B，x)＝0+1+1+0+1+0+1+0+1＝5。由此可见，X与A的距离最近，可确定用户输入的手势指令为“n”。
对于三维空间，可以通过移动终端中的重力加速仪得到在移动终端运动过程中每个时间点的加速度(ax，ay，az)。那么位置是加速度的二次积分，得到空间某个时间点的大概的空间位置：
x＝x0+∑∑ax*ΔT
y＝y0+∑∑ay*ΔT
z＝z0+∑∑az*ΔT
由于在匹配过程中只需要相对位置，所以可忽略x0，y0，z0。则得到的子范围为x，y，z的相对最大值和相对最小值所对应的范围。在该子范围内得到输入的手势指令经过区域的区域标记，进而得到经过区域的区域标记构成的字符串。然后将区域标记构成的字符串与预设的手势规则进行匹配，预设的手势规则为标准手势所经过的区域在(三维)直角坐标系各方向上的规律信息，或者，预设的手势规则为标准手势所经过的区域的区域标记。
若最匹配的手势规则有多个，则将所有最匹配的手势规则对应的手势指令输出给用户，根据用户的选择确定最终的手势指令。
下面通过两个典型实施例来详细介绍实现过程。
参见图3，本实施例中识别通过触摸屏输入的手势指令的方法流程如下：
步骤301：获得用户通过触摸屏输入的手势指令。
步骤302：依据用户的手势指令经过的区域中在二维直角坐标系各方向上的最大和最小坐标，确定包含用户的手势指令的子范围。
步骤303：用1和0分别标记用户的手势指令经过的区域和未经过的区域，将每个区域的标记顺序组合，构成经过的区域对应的区域标记。
步骤304：确定获得的区域标记与预设的手势规则的距离，其中该距离表示匹配程度，距离越小，匹配程度越高。
步骤305：将最匹配的手势规则对应的手势指令确定为用户输入的手势指令。
参见图4，本实施例中识别通过空间移动输入的手势指令的方法流程如下：
步骤401：获得用户通过在空间中移动设备输入的手势指令。
步骤402：依据用户的手势指令经过的区域中在三维直角坐标系各方向上的相对最大坐标和相对最小坐标，确定包含用户的手势指令的子范围。
步骤403：用1和0分别标记用户的手势指令经过的区域和未经过的区域，将每个区域的标记顺序组合，构成经过的区域对应的区域标记。
步骤404：确定获得的区域标记与预设的手势规则的匹配程度。
步骤405：将最匹配的手势规则对应的手势指令确定为用户输入的手势指令。
通过以上描述了解了识别手势指令的实现过程，该过程可由装置实现，下面对该装置的内部结构和功能进行介绍。
参见图5，本实施例中的装置包括：触发模块501、标记模块502和匹配模块503。
触发模块501用于获得用户的手势指令。具体的，触发模块501从触摸屏或重力感应器处获得用户的手势指令。
标记模块502用于标记用户的手势指令经过的区域，并获得经过的区域对应的区域标记。
匹配模块503用于将获得的区域标记与预设的手势规则进行匹配；将最匹配的手势规则对应的手势指令确定为用户输入的手势指令。
较佳的，所述装置还包括：划分模块，用于划分允许手势指令存在的范围为多个矩形或立方体区域。
较佳的，标记模块502用1和0分别标记用户的手势指令经过的区域和未经过的区域，将每个区域的标记顺序组合，构成经过的区域对应的区域标记。
优选的，标记模块502依据用户的手势指令经过的区域中在直角坐标系各方向上的最大和最小坐标，确定包含用户的手势指令的子范围；用1和0分别标记子范围中手势指令经过的区域和未经过的区域，将每个区域的标记顺序组合，构成经过的区域对应的区域标记。
具体的，预设的手势规则包括标准手势所经过的区域在直角坐标系各方向上的规律信息。此时，匹配模块503确定获得的区域标记与预设的手势规则的匹配程度。
或者，预设的手势规则包括标准手势所经过的区域的区域标记。此时，匹配模块503确定获得的区域标记与预设的手势规则的距离，其中该距离表示匹配程度。
优选的，触发模块501获得用户通过触摸屏输入的手势指令；或者，获得用户在空间中通过移动设备输入的手势指令。
本实施例中不需要对手势指令的轨迹进行几何形状分析，而是将用户的手势指令经过的区域进行标记，将该标记与预设的手势规则进行匹配，从而确定用户的手势指令。降低了识别手势指令的复杂度，也减少了系统负荷，提高识别效率。并且，本实施例适用于通过触摸屏输入的手势指令，也适用于通过重力感应获得的手势指令。另外，针对固定位置的手势指令和固定规则的手势指令，均可识别。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (14)
1.一种识别手势指令的方法，其特征在于，包括以下步骤：
获得手势指令；
标记手势指令经过的区域，并获得经过的区域对应的区域标记；
将获得的区域标记与预设的手势规则进行匹配；
将最匹配的手势规则对应的手势指令确定为输入的手势指令。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，标记手势指令经过的区域之前，还包括步骤：划分允许手势指令存在的范围为多个矩形或立方体区域。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，标记手势指令经过的区域，并获得经过的区域对应的区域标记的步骤包括：用1和0分别标记手势指令经过的区域和未经过的区域，将每个区域的标记顺序组合，构成经过的区域对应的区域标记。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，用1和0分别标记手势指令经过的区域和未经过的区域，将每个区域的标记顺序组合，构成经过的区域对应的区域标记的步骤包括：
依据手势指令经过的区域中在直角坐标系各方向上的最大和最小坐标，确定包含手势指令的子范围；
用1和0分别标记子范围中手势指令经过的区域和未经过的区域，将每个区域的标记顺序组合，构成经过的区域对应的区域标记。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，预设的手势规则包括标准手势所经过的区域在直角坐标系各方向上的规律信息；
将获得的区域标记与预设的手势规则进行匹配的步骤包括：确定获得的区域标记与预设的手势规则的匹配程度。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，预设的手势规则包括标准手势所经过的区域的区域标记；
将获得的区域标记与预设的手势规则进行匹配的步骤包括：确定获得的区域标记与预设的手势规则的距离，其中该距离表示匹配程度。
7.如权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，获得手势指令的步骤包括：
获得通过触摸屏输入的手势指令；或者
获得在空间中通过移动设备输入的手势指令。
8.一种识别手势指令的装置，其特征在于，包括：
触发模块，用于获得手势指令；
标记模块，用于标记手势指令经过的区域，并获得经过的区域对应的区域标记；
匹配模块，用于将获得的区域标记与预设的手势规则进行匹配；将最匹配的手势规则对应的手势指令确定为用户输入的手势指令。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，还包括：划分模块，用于划分允许手势指令存在的范围为多个矩形或立方体区域。
10.如权利要求8所述的装置，其特征在于，标记模块用1和0分别标记手势指令经过的区域和未经过的区域，将每个区域的标记顺序组合，构成经过的区域对应的区域标记。
11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，标记模块依据手势指令经过的区域中在直角坐标系各方向上的最大和最小坐标，确定包含手势指令的子范围；用1和0分别标记子范围中手势指令经过的区域和未经过的区域，将每个区域的标记顺序组合，构成经过的区域对应的区域标记。
12.如权利要求8所述的装置，其特征在于，预设的手势规则包括标准手势所经过的区域在直角坐标系各方向上的规律信息；
匹配模块确定获得的区域标记与预设的手势规则的匹配程度。
13.如权利要求8所述的装置，其特征在于，预设的手势规则包括标准手势所经过的区域的区域标记；
匹配模块确定获得的区域标记与预设的手势规则的距离，其中该距离表示匹配程度。
14.如权利要求8至13中任一项所述的装置，其特征在于，触发模块获得用户通过触摸屏输入的手势指令；或者，获得用户在空间中通过移动设备输入的手势指令。
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