CN103412641A - 利用头部进行控制的系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用头部进行控制的系统，包含一第一影像撷取装置、一第二影像撷取装置、一距离计算单元、一监测单元以及一控制单元。第一影像撷取装置用以撷取头部的多个特征点相对于第一影像撷取装置的多个第一二维坐标值。第二影像撷取装置用以撷取此些特征点相对于第二影像撷取装置的多个第二二维坐标值。距离计算单元用以根据此些第一二维坐标值与此些第二二维坐标值得到此些特征点与一基准面的多个距离值。监测单元用以监测此些距离值是否变化。控制单元用以根据此些距离值的变化产生一第一控制信号。

Description

利用头部进行控制的系统

技术领域

本发明是有关于一种控制装置，且特别是有关于一种利用头部进行控制的系统及方法。

背景技术

在现代生活中，电脑实可谓人类生活中不可或缺的工具之一，举凡工作、社交、搜寻或浏览资讯等行为，均可藉由电脑来实现。长年以来，电脑均利用键盘以及鼠标来操作及控制。使用者必须手持鼠标并在平台上滑动鼠标，方能移动屏幕上的游标。由于长期操作鼠标容易造成手部关节的肌肉受伤，这样的问题无疑地是人们健康上的一大隐忧。

近年来，虽然部分电脑配备有触控式屏幕，可供使用者直接碰触屏幕上的图案或游标来控制电脑，但是使用者仍必须利用手部直接在触控式屏幕操作或是握持触控笔来点选屏幕上的图案，方能控制电脑。故目前的电脑操作方式仍然脱离不了手部的动作。

发明内容

有鉴于此，本发明的一技术态样提供一种利用头部进行控制的系统，其可供使用者利用头部的动作来控制电脑硬件或软件执行对应的指令，而无须通过手部动作来操作电脑，不仅在操作上更为便捷，还可避免手部关节受伤的隐忧。

本发明的一实施方式的利用头部进行控制的系统可根据头部的多个特征点的位置变化来进行控制，此控制系统可包含一第一影像撷取装置、一第二影像撷取装置、一距离计算单元、一监测单元以及一控制单元。第一影像撷取装置用以撷取多个特征点相对于第一影像撷取装置的多个第一二维坐标值。第二影像撷取装置用以撷取此些特征点相对于第二影像撷取装置的多个第二二维坐标值。距离计算单元用以根据此些第一二维坐标值与此些第二二维坐标值得到此些特征点与一基准面的多个距离值。监测单元用以监测此些距离值是否变化。控制单元用以根据此些距离值的变化产生一第一控制信号。

本发明的另一技术态样提供一种利用头部进行控制的方法。本发明的一实施方式的利用头部进行控制的方法可包含利用一第一影像撷取装置撷取头部的多个特征点相对于第一影像撷取装置的多个第一二维坐标值；利用一第二影像撷取装置撷取此些特征点相对于第二影像撷取装置的多个第二二维坐标值；利用一距离计算单元根据此些第一二维坐标值与此些第二二维坐标值得到此些特征点与一基准面的多个距离值；利用一监测单元监测此些距离值是否变化；以及利用控制单元根据此些距离值的变化产生一第一控制信号。

本发明的又一技术态样提供一种内储程序的电脑可读取记录媒体，当电脑载入此程序并执行后，可完成如以上所述的利用头部进行控制的方法。

以上实施方式可根据第一二维坐标值以及第二二维坐标值以算出特征点与基准面的距离值，从而利用距离值的变化来控制电脑。如此一来，使用者可直接利用头部的动作来命令电脑硬件或软件执行对应的指令，而无须利用手部来操作鼠标、键盘或触控式屏幕等等。

以上所述仅用以阐述本发明所欲解决的问题、解决问题的技术手段、及其产生的功效等等，本发明的具体细节将在下文的实施方式及相关图式中详细介绍。

附图说明

图1绘示依据本发明一实施方式的利用头部进行控制的系统中显示器与头部的示意图；

图2绘示头部的正面示意图；

图3绘示1图中头部相对于第一影像撷取装置的相对坐标图；

图4绘示图1中头部相对于第二影像撷取装置的相对坐标图；

图5绘示依据本发明一实施方式的利用头部进行控制的特征点与基准面的示意图；

图6绘示依据本发明一实施方式的利用头部进行控制的系统的功能方块图；

图7绘示依据本发明一实施方式的利用头部进行控制的方法；

图8绘示依据本发明另一实施方式的利用头部进行控制的方法；

图9绘示依据本发明又一实施方式的利用头部进行控制的方法；

图10绘示依据本发明再一实施方式的利用头部进行控制的方法。

其中，附图标记：

100、200、300、400：头部

110、510：显示器

120、520、620：第一影像撷取装置

130、530、630：第二影像撷取装置

512：基准面

514：图案

516：屏幕中心

518：屏幕

610：处理单元

611：距离计算单元

612：平均距离计算单元

613：法向量计算单元

614：中心点计算单元

615：交会点计算单元

616：监测单元

617：控制单元

618：图案控制单元

619：图案显示单元

710～750,810～830,910～950,1010～1020：步骤

A、B、C：特征点

D：中心点

E：交会点

G：第一影像撷取装置的三维坐标值

H：第二影像撷取装置的三维坐标值

O：原点

A1、B1、C1：第一二维坐标值

A2、B2、C2：第二二维坐标值

具体实施方式

以下将以图式揭露本发明的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，熟悉本领域的技术人员应当了解到，在本发明部分实施方式中，这些实务上的细节并非必要的，因此不应用以限制本发明。此外，为简化图式起见，一些现有惯用的结构与元件在图式中将以简单示意的方式绘示之。

图1绘示根据本发明一实施方式的利用头部100进行控制的系统的示意图。图2绘示头部200的正面示意图。如图1及2所示，头部100、200可面对显示器110，且具有多个特征点A、B及C。图2的特征点A及特征点B分别被绘示为头部200上的双眼，而特征点C则被绘示为头部200上的嘴巴。但应了解到，特征点A、B及C并不以此为限，实际上，亦可将耳朵或鼻子等头部200上的其他器官做为特征点A、B或C。

第一影像撷取装置120(可参阅图1)可撷取特征点A、B及C(可参阅图2)相对于第一影像撷取装置120的相对坐标值。以特征点A为例，第一影像撷取装置120可撷取头部200的影像并通过影像辨识软件得到特征点A在头部200上的位置。图3绘示头部300相对于第一影像撷取装置120的相对坐标图。第一影像撷取装置120所撷取到特征点A在头部300上的位置是以第一影像撷取装置120为原点所得到的相对坐标值，由于第一影像撷取装置120无法直接得到特征点A与第一影像撷取装置120之间的距离值，故此相对坐标值为一第一二维坐标值A1(Xa1,Ya1)。相似地，第一影像撷取装置120可得到特征点B相对于第一影像撷取装置120的第一二维坐标值B1(Xa2,Ya2)，且亦可得到特征点C相对于第一影像撷取装置120的第一二维坐标值C1(Xa3,Ya3)。

图4绘示头部400相对于第二影像撷取装置130的相对坐标图。第二影像撷取装置130(可参阅图1)可撷取特征点A、B及C(可参阅图2)相对于第二影像撷取装置130的相对坐标值。以特征点A为例，第二影像撷取装置130可撷取头部400的影像并藉由影像辨识软件得到特征点A在头部400上的位置，而此位置以第二影像撷取装置130为原点所得到的相对坐标值。由于第二影像撷取装置130无法直接得到特征点A与第二影像撷取装置130之间的距离值，故此相对坐标值为一第二二维坐标值A2(Xd1,Yd1)。相似地，第二影像撷取装置130可得到特征点B相对于第二影像撷取装置130的第二二维坐标值B2(Xd2,Yd2)，且亦可得到特征点C相对于第二影像撷取装置130的第二二维坐标值C2(Xd3,Yd3)。

图5绘示依据本发明一实施方式的利用头部进行控制的特征点A、B及C与基准面512的示意图。图6绘示依据本发明一实施方式的利用头部进行控制的系统的功能方块图。如图6所示，本系统可包含一距离计算单元611、一监测单元616以及一控制单元617。距离计算单元611可根据第一影像撷取装置620及第二影像撷取装置630的撷取数据，算出特征点A、B及C与基准面512的距离(可参阅图5)。具体来说，距离计算单元611可根据第一二维坐标值A1与第二二维坐标值A2得到特征点A与一基准面512(可参阅图5)之间的距离值。相似地，距离计算单元611亦可根据第一二维坐标值B1与第二二维坐标值B2得到特征点B与基准面之间的距离值，并可根据第一二维坐标值C1与第二二维坐标值C2得到特征点C与基准面512之间的距离值。

监测单元616可监测上述特征点A、B及C与基准面512(可参阅图5)之间的距离值是否变化。当特征点A、B及C与基准面512(可参阅图5)之间的垂直距离发生变化时，控制单元617可根据其变化产生一第一控制信号。换句话说，当使用者的头部100前后移动而使得特征点A、B及C与基准面512之间的距离值发生变化时，控制单元617可根据其变化产生第一控制信号。如此一来，当使用者的头部100前后摆动时，控制单元617可控制电脑硬件或软件执行第一控制信号所对应的指令。

于部分实施方式中，请参阅图5，第一影像撷取装置520与第二影像撷取装置530为分开的，以帮助算出特征点A、B及C与基准面512之间的距离值。于部分实施方式中，第一影像撷取装置520与第二影像撷取装置530可位在显示器510的屏幕518的相对两侧。举例来说，第一影像撷取装置520与第二影像撷取装置530可分别位于屏幕518的上下两侧或是左右两侧。

请参阅图6，距离计算单元611可根据以下计算方式得到特征点A、B及C与基准面512之间的距离值。应了解到，以下计算方式仅以特征点A与基准面512之间的距离值为例，实际上，以下的计算方式亦可用来计算特征点B及C与基准面512之间的距离值。

若以屏幕518做为基准面512并以屏幕中心516做为三维坐标系的原点O(0,0,0)，则第一影像撷取装置520的三维坐标值为G(a,0,0)，而第二影像撷取装置530的三维坐标值为H(-a,0,0)。

由于 $\stackrel{\→}{\mathrm{OA}}=\stackrel{\→}{\mathrm{OG}}+\stackrel{\→}{\mathrm{GA}}=\stackrel{\→}{\mathrm{OH}}+\stackrel{\→}{\mathrm{HA}}$

故A(X1,Y1,Z1)＝(a+Xa1,Ya1,Z1)＝(-a+Xd1,Yd1,Z1)

其中，a为第一影像撷取装置520的横坐标值(x轴坐标值)，其为已知数；

-a为第二影像撷取装置530的横坐标值(x轴坐标值)，其为已知数；

Xa1为特征点A的第一二维坐标值A1的横坐标值(x轴坐标值)，其为已知数；

Ya1为特征点A的第一二维坐标值A1的纵坐标值(y轴坐标值)，其为已知数；

Xd1为特征点A的第二二维坐标值A2的横坐标值(x轴坐标值)，其为已知数；

Yd1为特征点A的第二二维坐标值A2的纵坐标值(y轴坐标值)，其为已知数；

X1为特征点A在以屏幕中心516为原点O的三维坐标系中的x轴坐标值，其可由a及Xa1或-a及Xd1计算得到；

Y1为特征点A在以屏幕中心516为原点O的三维坐标系中的y轴坐标值，其可为Ya1或Yd1；

Z1为特征点A与基准面512之间的距离值，其为未知数。

为了得到距离值Z1，可先将直角坐标系转换为球坐标系：

特征点A相对于屏幕中心516的方位角

为：

(式1)；

特征点A相对于屏幕中心516的天顶角θ为：

θ＝tan^-1(X1²+Y1²)^1/2/Z1……(式2)；

特征点A相对于屏幕中心516的径向距离R为：

R=(X1²+Y1²+Z1²)^1/2……(式3)。

由式2可得到：

Z1=(X1²+Y1²)^1/2/tanθ……(式4)，

将式4的Z1带入式3中，即可得到：

R＝(X1²+Y1²+(X1²+Y1²)tan²θ)^1/2，亦即，

R=((a+Xa1)²+Ya1²+[((a+Xa1)²+Ya1)²/tan²θ]^1/2

=((-a+Xd1)²+Yd1²+[((-a+Xd1)²+Yd1²)/tan²θ]^1/2

令α＝(a+Xa1)²+Ya1²；β＝(-a+Xd1)²+Yd1²

并将α及β分别带入式5中可得到：

R＝(α+α/tan²θ)^1/2＝(β+β/tan²θ)^1/2……(式6)

由式6可进一步得到：

θ＝tan^-1[(β-α)/(α-β)]^1/2……(式7)

将式7带回式6中可得：

R＝(α+α(α-β)/(β-α))^1/2……(式8)

接着再将球坐标转换为直角坐标可得到：

(式9)；

(式10)；

(式11)；

由于Xa1,Ya1,Xd1,Yd1及a均为已知数，故α及β均为已知数，因此可将α及β带入式8中以得到径向距离R。另外，将Xa1,Ya1及a带入式1中即可得到方位角

最后，将径向距离R及方位角

带入式11中即可得到距离值Z1。

相似于特征点A，特征点B的三维坐标值(X2,Y2,Z2)中只有Z2为未知数，特征点C的三维坐标值(X3,Y3,Z3)中只有Z3为未知数，而Z2及Z3亦可利用距离计算单元611通过上述计算方式来算出。如此一来，特征点A的三维坐标值(X1,Y1,Z1)、特征点B的三维坐标值(X2,Y2,Z2)与特征点C的三维坐标值(X3,Y3,Z3)均可被计算出来。

请续参阅图6，于部分实施方式中，此控制系统可进一步包含一平均距离计算单元612，其可用以平均化(equalize)距离值Z1、Z2及Z3而得到一平均距离值Z0。也就是说，平均距离值Z0满足下式：

Z0=(Z1+Z2+Z3)/3。

监测单元616可单独监测平均距离值Z0是否变化，而无须同时监测多个距离值Z1、Z2及Z3。控制单元617根据平均距离值Z0的变化而产生第一控制信号。如此一来，当使用者的头部100前后移动而使得平均距离值Z0改变时，控制单元617即可产生第一控制信号。

于部分实施方式中，控制系统可进一步包含一法向量计算单元613、一中心点计算单元614以及交会点计算单元615。法向量计算单元613可用以得到特征点A,B及C三者之一中心点D(可参阅图5)。具体来说，法向量计算单元613可平均化特征点A、B及C的三维坐标值，以得到中心点D的三维坐标值。换句话说，中心点D的三维坐标值(X0,Y0,Z0)可为((X1+X2+X3)/3,(Y1+Y2+Y3)/3,(Z1+Z2+Z3)/3)。

法向量计算单元613可用以得到特征点A、B及C所构成的平面的一法向量

具体来说，法向量计算单元613可先由特征点A、B及C的三维坐标值得到一第一向量

及一第二向量接着将第一向量

及第二向量

取外积后而得到法向量

进一步来说，法向量计算单元613可由以下计算方式得到法向量

$\stackrel{\→}{\mathrm{AB}}=(X2-X1,Y2-Y1,Z2-Z1)=(m1,m2,m3)\·\·\·\·\·\·$ （式12）；

$\stackrel{\→}{\mathrm{AC}}=(X3-X1,Y3-Y1,Z3-Z1)=(n1,n2,n3)\·\·\·\·\·\·$ （式13）；

将式12的

及式13的

做外积可得到：

$\stackrel{\→}{n}=\stackrel{\→}{\mathrm{AB}}\×\stackrel{\→}{\mathrm{AC}}=(m2n3-m3n2,m3n1-m1n3,m1n2-m2n1)=(e,f,g)\·\·\·\·\·\·$ （式14）。

法向量计算单元613可藉由式14得到法向量

交会点计算单元615可用以得到通过中心点D的法向量

与基准面512的一交会点E。具体来说，交会点计算单元615可从法向量计算单元613获得中心点D的三维坐标值(X0,Y0,Z0)的资讯，并从法向量计算单元613获得法向量

的资讯，从而得到法向量

通过中心点D的空间直线方程序，进而得到交会点E的三维坐标值(X4,Y4,Z4)。进一步来说，交会点计算单元615可由以下计算方式得到交会点E的三维坐标值(X4,Y4,Z4)：

首先可利用中心点D的三维坐标值(X0,Y0,Z0)及式14的法向量

得到空间直线方程序为：

$\frac{(X-X0)}{e}=\frac{(Y-Y0)}{f}=\frac{(Z-Z0)}{g}\·\·\·\·\·\·\·$ (式15)

由于交会点E在基准面512上，故Z4=0…(式16)，并将式16带入式15中，即可得到：

X4＝X0-eZ0/g

Y4＝Y0-fY0/g

故交会点E的三维坐标值(X4,Y4,Z4)为(X0-eZ0/g,Y0-fY0/g,0)，其中，横坐标值(x轴坐标值)X4为X0-eZ0/g，纵坐标值(y轴坐标值)Y4为Y0-fY0/g。

监测单元616可监测交会点E在基准面512上的横坐标值(x轴坐标值)X4与纵坐标值(y轴坐标值)Y4是否发生变化。控制单元617可对应两者的变化分别产生一第二控制信号及一第三控制信号。如此一来，当使用者的头部100沿着x方向移动(例如左右摆动)时，交会点E在基准面512上的横坐标值(x轴坐标值)X4会发生变化，控制单元617即可控制电脑硬件或软件执行第二控制信号所对应的指令；当使用者的头部100沿着y方向移动(例如上下摆动)时，交会点E在基准面512上的纵坐标值(y轴坐标值)Y4会发生变化，控制单元617即可控制电脑硬件或软件执行第三控制信号所对应的指令。

于部分实施方式中，在第一控制信号、第二控制信号及第三控制信号所对应的指令中，至少两者是不同的。于部分实施方式中，第一控制信号、第二控制信号及第三控制信号所对应的指令互不相同。

于部分实施方式中，此控制系统可进一步包含一图案控制单元618以及一图案显示单元619。图案显示单元619用以将一图案514显示于显示器510的屏幕518(可参阅图5)上，此图案514可为游标或图片等等，但不以此为限。图案控制单元618可根据第一控制信号、第二控制信号及第三控制信号控制图案514分别显示不同的变化。举例来说，当图案控制单元618接收到第一控制信号时，其可命令图案显示单元619将屏幕518上的图案514放大或缩小而产生前后移动的视觉观感；当图案控制单元618接收到第二控制信号时，其可命令图案显示单元619使屏幕518上的图案514左右移动；当图案控制单元618接收到第三控制信号时，其可命令图案显示单元619将屏幕518上的图案514上下移动。

如此一来，当头部100(可参阅图1)前后摆动时，图案514可放大或缩小而产生前后移动的视觉观感；当头部100左右摆动时，图案514会左右移动；当头部100上下摆动时，图案514会上下移动。如此一来，本发明的控制系统可藉由头部100在不同方向上的动作而输出至少三种控制指令。

如图6所示，于部分实施方式中，距离计算单元611、平均距离计算单元612、法向量计算单元613、中心点计算单元614、交会点计算单元615、监测单元616、控制单元617、图案控制单元618及图案显示单元619可整合于一处理单元610中。处理单元610可由一中央处理器、一微处理器或一数位信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)或其组合，并搭配电路来实现。第一影像撷取装置620、第二影像撷取装置630及屏幕640均电性连接于处理单元610。

于部分实施方式中，第一影像撷取装置620及第二影像撷取装置630可为电荷耦合元件(Charge-coupled Device,CCD)或互补式金氧半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor,CMOS)等感光元件。

请参阅图5，于部分实施方式中，第一影像撷取装置520及第二影像撷取装置530可设置于显示器510的边框上。

图7绘示依据本发明一实施方式的利用头部进行控制的方法。于步骤710中，第一影像撷取装置可用来撷取头部的特征点A、B及C相对于第一影像撷取装置的第一二维坐标值A1、B1及C1。

于步骤720中，第二影像撷取装置可用来撷取特征点A、B及C相对于第二影像撷取装置的第二二维坐标值A2、B2及C2。应了解到，步骤710虽被绘示于步骤720之前，但并不表示步骤710一定要在步骤720之前执行，只要第一影像撷取装置可撷取到第一二维坐标值A1、B1及C1，第二影像撷取装置可撷取到第二二维坐标值A2、B2及C2，步骤720亦可在步骤710之前执行，或者，步骤710及步骤720亦可同时执行。

于步骤730中，距离计算单元可根据第一二维坐标值A1、B1及C1与第二二维坐标值A2、B2及C2得到特征点A、B及C与基准面的距离值Z1、Z2及Z3。距离计算单元的计算方式如同前文所载，故不再重复叙述。

于步骤740中，监测单元616可用来监测距离值Z1、Z2及Z3是否变化。当距离值Z1、Z2及Z3未变化时，则回到步骤710中并重新执行步骤710至步骤740；当距离值Z1、Z2及Z3发生变化时，则进入步骤750中。

于步骤750中，控制单元可用来根据距离值Z1、Z2及Z3的变化产生第一控制信号。也就是说，使用者可利用头部的前后移动来改变与基准面的距离，从而产生第一控制信号。

图8绘示依据本发明另一实施方式的利用头部进行控制的方法。于步骤810中，平均距离计算单元可被用来平均化(equalize)距离值Z1、Z2及Z3而得到平均距离值Z0。换句话说，平均距离值Z0满足下式：

Z0=(Z1+Z2+Z3)/3。

于步骤820中，监测单元可监测平均距离值Z0是否变化。当平均距离值Z0未发生变化时，则回到步骤810中并重新执行步骤810及步骤820；当平均距离值Z0发生变化时，则进入步骤830中。

于步骤830中，控制单元可根据平均距离值Z0的变化而产生第一控制信号。由于本实施方式仅需单独监测平均距离值Z0是否变化，而无须同时监测多个距离值Z1、Z2及Z3。故可帮助监测单元进行监测。

图9绘示依据本发明又一实施方式的利用头部进行控制的方法。于步骤910中，法向量计算单元可用来得到特征点A、B及C所构成的平面的法向量

法向量计算单元的计算方式如同前文所载，故不再重复叙述。

于步骤920中，中心点计算单元可用来得到特征点A、B及C的中心点D。中心点计算单元的计算方式如同前文所载，故不再重复叙述。

于步骤930中，交会点计算单元可用来得到通过中心点D的法向量n与基准面的交会点E。交会点计算单元的计算方式如同前文所载，故不再重复叙述。

于步骤940中，监测单元可监测交会点E在基准面上的横坐标值(x轴坐标值)X4及纵坐标值(y轴坐标值)Y4是否变化。若未发生变化，则回到步骤910中并重新执行步骤910至步骤940；若发生变化，则进入步骤950中。

于步骤950中，控制单元可根据交会点E在基准面上的横坐标值(x轴坐标值)X4与纵坐标值(y轴坐标值)Y4的变化分别产生第二控制信号及第三控制信号。

图10绘示依据本发明再一实施方式的利用头部进行控制的方法。于步骤1010中，图案显示单元可用来将图案显示于屏幕上。

于步骤1020中，图案控制单元可根据第一控制信号、第二控制信号及第三控制信号控制图案分别显示不同的变化。具体来说，第一控制信号是对应头部的特征点A、B及C与基准面的距离变化所产生，第二控制信号是对应交会点E在基准面上的横坐标X4变化所产生，第三控制信号是对应交会点E在基准面上的纵坐标Y4变化所产生。如此一来，图案控制单元可根据头部在不同方向上的动作以令图案显示单元控制图案分别显示不同的变化。举例来说，当头部前后摆动时，图案可放大或缩小而产生前后移动的视觉观感；当头部左右摆动时，图案会左右移动；当头部上下摆动时，图案会上下移动。如此一来，本发明的控制系统可藉由头部在不同方向上的动作而输出至少三种控制指令。

本发明的部分实施方式还揭露一种内储程序的电脑可读取记录媒体，当电脑载入此程序并执行后，可完成上述实施方式所述的利用头部进行控制的方法。举例而言，电脑可读取记录媒体可包含，但不局限于，硬盘、软盘、随身碟、CD-ROM、DVD、Blue-Ray Disk等等。

虽然本发明已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。

Claims (12)

1.一种利用头部进行控制的系统，该头部具有多个特征点，其特征在于，该系统包含：

一第一影像撷取装置，用以撷取所述特征点相对于该第一影像撷取装置的多个第一二维坐标值；

一第二影像撷取装置，用以撷取所述特征点相对于该第二影像撷取装置的多个第二二维坐标值；

一距离计算单元，用以根据所述第一二维坐标值与所述第二二维坐标值得到所述特征点与一基准面的多个距离值；

一监测单元，用以监测所述距离值是否变化；以及

一控制单元，用以根据所述距离值的变化产生一第一控制信号。

2.根据权利要求1所述的利用头部进行控制的系统，其特征在于，还包含：

一法向量计算单元，用以得到所述特征点所构成的平面的一法向量；

一中心点计算单元，用以得到所述特征点的一中心点；以及

一交会点计算单元，用以得到通过该中心点的该法向量与该基准面的一交会点；

其中该监测单元监测该交会点在该基准面上的一横坐标值及一纵坐标值是否变化，该控制单元根据该横坐标值与该纵坐标值的变化分别产生一第二控制信号及一第三控制信号。

3.根据权利要求2所述的利用头部进行控制的系统，其特征在于，还包含：

一显示器，具有一屏幕；

一图案显示单元，用以将一图案显示于该显示器的该屏幕上；以及

一图案控制单元，用以根据该第一控制信号、该第二控制信号及该第三控制信号控制该图案分别显示不同的变化。

4.根据权利要求3所述的利用头部进行控制的系统，其特征在于，该显示器的该屏幕为该基准面。

5.根据权利要求3所述的利用头部进行控制的系统，其特征在于，该第一影像撷取装置与该第二影像撷取装置是分开的。

6.根据权利要求1所述的利用头部进行控制的系统，其特征在于，该距离计算单元所得到的所述特征点的其中一者的该距离值满足下列式子：

其中，

R=(α+α(α-β)/(β-α))^1/2

其中，

α＝(a+Xai)²+Yai²，β＝(-a+Xdi)²+Ydi²，

其中，Zi为所述特征点的其中该者的该距离值，a为该第一影像撷取装置的一横坐标值，-a为该第二影像撷取装置的一横坐标值，Xai为该第一影像撷取装置对所述特征点的其中该者所撷取到的该第一二维坐标值的一横坐标值，Yai为该第一影像撷取装置对所述特征点的其中该者所撷取到的该第一二维坐标值的一纵坐标值，Xdi为该第二影像撷取装置对所述特征点的其中该者所撷取到的该第二二维坐标值的一横坐标值，Ydi为该第二影像撷取装置对所述特征点的其中该者所撷取到的该第二二维坐标值的一纵坐标值。

7.根据权利要求1所述的利用头部进行控制的系统，其特征在于，还包含：

一平均距离计算单元，用以平均化所述距离值而得到一平均距离值；

其中该监测单元监测该平均距离值是否变化，该控制单元根据该平均距离值的变化而产生该第一控制信号。

8.一种利用头部进行控制的方法，该头部具有多个特征点，其特征在于，该方法包含：

利用一第一影像撷取装置撷取所述特征点相对于该第一影像撷取装置的多个第一二维坐标值；

利用一第二影像撷取装置撷取所述特征点相对于该第二影像撷取装置的多个第二二维坐标值；

利用一距离计算单元根据所述第一二维坐标值与所述第二二维坐标值得到所述特征点与一基准面的多个距离值；

利用一监测单元监测所述距离值是否变化；以及

利用控制单元根据所述距离值的变化产生一第一控制信号。

9.根据权利要求8所述的利用头部进行控制的方法，其特征在于，还包含：

利用一法向量计算单元得到所述特征点所构成的平面的一法向量；

利用一中心点计算单元得到所述特征点的一中心点；

利用一交会点计算单元得到通过该中心点的该法向量与该基准面的一交会点；

利用该监测单元监测该交会点在该基准面上的一横坐标值及一纵坐标值是否变化；以及

利用该控制单元根据该横坐标值与该纵坐标值的变化分别产生一第二控制信号及一第三控制信号。

10.根据权利要求9所述的利用头部进行控制的方法，其特征在于，还包含：

利用一图案显示单元将一图案显示于一屏幕上；以及

利用一图案控制单元根据该第一控制信号、该第二控制信号及该第三控制信号控制该图案分别显示不同的变化。

11.根据权利要求8所述的利用头部进行控制的方法，其特征在于，该距离计算单元由下列式子得到所述特征点的其中一者的该距离值：

其中，

R=(α+α(α-β)/(β-α))^1/2

其中，

α＝(a+Xai)²+Yai²，β＝(-a+Xdi)²+Ydi²，

其中，Zi为所述特征点的其中该者的该距离值，a为该第一影像撷取装置的一横坐标值，-a为该第二影像撷取装置的一横坐标值，Xai为该第一影像撷取装置对所述特征点的其中该者所撷取到的该第一二维坐标值的一横坐标值，Yai为该第一影像撷取装置对所述特征点的其中该者所撷取到的该第一二维坐标值的一纵坐标值，Xdi为该第二影像撷取装置对所述特征点的其中该者所撷取到的该第二二维坐标值的一横坐标值，Ydi为该第二影像撷取装置对所述特征点的其中该者所撷取到的该第二二维坐标值的一纵坐标值。

12.根据权利要求8所述的利用头部进行控制的方法，其特征在于，还包含：

利用一平均距离计算单元平均化所述距离值而得到一平均距离值；

利用该监测单元监测该平均距离值是否变化；以及

利用该控制单元根据该平均距离值的变化而产生该第一控制信号。

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